# ARM架构

* ARM Mali 是 ARM 公司（现为 Arm Ltd.，总部位于英国）开发的一系列图形处理器（GPU）和视频处理器产品。
* Mali GPU 被广泛应用于智能手机、平板电脑、嵌入式设备、物联网设备、车载系统等领域，尤其适用于基于 ARM 架构的 SoC（系统级芯片）。
* WiKi: [链接](https://zh.wikipedia.org/wiki/Mali_(GPU))


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## 一、Mali GPU 简介

### 1.1 起源与定位

* **厂商**：Arm Ltd.（不直接制造芯片，而是授权 IP）
* **用途**：为低功耗设备提供高效图形和计算能力
* **兼容架构**：广泛用于基于 ARM Cortex-A 系列 CPU 的 SoC 中（如联发科、三星、华为、瑞芯微、全志等厂商使用）

### 1.2 核心特性

| 特性                    | 说明                                        |
| --------------------- | ----------------------------------------- |
| **低功耗设计**             | 面向移动和嵌入式设备优化                              |
| **Open Standards 支持** | 支持 OpenGL ES、Vulkan、OpenCL、RenderScript 等 |
| **可扩展性**              | 可根据 SoC 需求定制核心数量和配置                       |
| **GPU Compute 支持**    | 支持 GPGPU 计算（例如 AI 推理、图像后处理）               |

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## 二、主要产品线

| 产品系列                   | 代表型号                 | 特点                                  |
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| **Mali-400 系列**        | Mali-400 MP          | 早期型号，主打 2D/3D 图形性能，支持 OpenGL ES 2.0 |
| **Mali-T 系列**          | Mali-T760/T880       | 引入 Midgard 架构，支持 OpenCL、GPGPU       |
| **Mali-G 系列**          | Mali-G71、G76、G77、G78 | Bifrost 架构，强化 Vulkan 和 AI 计算        |
| **Mali-G610 / G710 等** | 最新一代，Valhall 架构      | 强化高性能图形与计算，支持 Android 高端设备与 AI 工作负载 |
| **Mali-X 系列**          | Mali-X Eclipse       | 面向旗舰设备的超高性能 GPU                     |

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## 三、架构演进（简要）

1. **Utgard 架构**（Mali-400/450）

   * 固定功能管线，支持 OpenGL ES 2.0

2. **Midgard 架构**（Mali-T 系列）

   * 支持 GPGPU（OpenCL）、Unified Shader

3. **Bifrost 架构**（G71\~G76）

   * 支持 Vulkan API、线程调度器改进、提升能效

4. **Valhall 架构**（G77\~G710）

   * 向现代桌面 GPU 架构靠拢，提升 AI 性能与调度能力

5. **第五代架构**（如 G620/G720/Xclipse）

   * 面向新一代智能设备，提升多线程渲染和光追性能

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## 四、应用场景

* **智能手机和平板电脑**：如华为麒麟 SoC、三星 Exynos、联发科芯片等
* **嵌入式系统**：如树莓派、Jetson、Rockchip、全志、瑞芯微等开发板
* **AI 计算和边缘推理**：Mali GPU 结合 OpenCL/Vulkan 可执行轻量化 AI 模型
* **车载系统**：用于信息娱乐系统和仪表盘图形渲染

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## 五、与其他 GPU 对比

| 项目    | Mali GPU            | Adreno（高通） | PowerVR（Imagination） | Apple GPU |
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| 兼容性   | 多 SoC 厂商广泛集成        | 高通自用       | 曾广泛用于 iPhone、联发科     | Apple 自研  |
| 能效    | 高效能耗比               | 高性能 + 高能耗  | 中低端市场                | 极致优化      |
| AI 支持 | Vulkan/OpenCL 支持 AI | 支持，但更靠 NPU | 限                    | 强 AI 协同   |

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