PICA200

PICA200 es una unidad de procesamiento gráfico (GPU) diseñada por Digital Media Professionals Inc. (DMP), una empresa emergente japonesa de diseño de GPU, para su uso en dispositivos integrados como sistemas de vehículos, teléfonos móviles, cámaras y consolas de videojuegos. PICA200 es un núcleo IP que puede ser licenciado a otras empresas para su incorporación en sus SOC . ^{[ 1 ]} Su uso más notable fue licenciado para la Nintendo 3DS .

Se anunció en SIGGRAPH 2005 y se presentó una demostración operativa, "Mikage", en colaboración con Futuremark en SIGGRAPH 2006. ^{[ 2 ]}

La PICA200 es la sucesora de la ULTRAY2000 , una estación de trabajo gráfica de prueba de concepto presentada en SIGGRAPH 2005, creada con el objetivo de probar los intentos de DMP de crear una arquitectura de GPU "MAESTRO" de bajo consumo y función fija. ^{[ 3 ]}

El PICA200 implementa la arquitectura "MAESTRO-2G" y admite sombreadores de vértices y sombreadores de geometría programables, con una etapa de fragmentos de función fija. Se anuncia que admite OpenGL ES 1.1 con ciertas extensiones propietarias. ^{[ 4 ]}

El PICA200 tiene hasta 4 procesadores de vértices programables que pueden trabajar en paralelo. Uno de esos procesadores, el "motor primitivo", puede usarse como procesador de vértices o como procesador de geometría. ^{[ 5 ]} El "motor primitivo" también permite realizar operaciones más complejas, incluyendo, entre otras, la subdivisión de Catmull-Clark y la subdivisión de Loop. ^{[ 6 ]}

Algunas extensiones de MAESTRO-2G incluyen iluminación por píxel ^{[ 7 ]} (donde la iluminación se calcula por píxel en lugar de por vértice), generación de textura procedural, ^{[ 8 ]} función de distribución de reflectancia bidireccional (BRDF), ^{[ 7 ]} reflejos especulares de Cook-Torrance, ^{[ 7 ]} subdivisión de polígonos (a través de sombreadores de geometría), ^{[ 9 ]} proyección de sombra suave y dispersión subsuperficial falsa ^{[ 10 ]} (similar a la iluminación de dos lados). ^{[ 11 ]}

El PICA200 se utiliza como GPU para la consola portátil Nintendo 3DS . ^{[ 12 ]} El PICA200 también se incorporó al LSI gráfico 3D/2D NV7, que se anunció principalmente para equipos de entretenimiento y posteriormente se informó como parte de una plataforma gráfica 3D integrada destinada a sistemas arcade y de señalización digital. ^{[ 13 ] [ 14 ]}

• Proceso de fabricación: 65 nm ^{[ 9 ]}
• Frecuencia máxima del reloj: 400  MHz
• Rendimiento de píxeles (teórico):
  • 400 megapíxeles/s a 100  MHz ^{[ 9 ]}
  • 800 megapíxeles/s a 200  MHz ^{[ 15 ]}
• Rendimiento de vértice (teórico):
  • 40Mtriángulo/s a 100  MHz ^{[ 9 ]}
  • 15,3 Mpolígonos/s a 200  MHz ^{[ 15 ]}
• Consumo de energía: 0,5-1,0  mW/MHz ^{[ 9 ]}
• Búfer de fotogramas máximo: 4095 × 4095 píxeles
• Formatos de píxeles compatibles: RGBA4444, RGB565, RGBA5551, RGBA8888
• Programa de vértices (ARB_vertex_program)
• Renderizar a textura
• Hardware Transform and Lighting (T&L)
• Mapa Mip
• Filtrado de textura bilineal
• Mezcla alfa
• Suavizado de bordes de escena completa (2×2)
• Sombreado Phong
• Sombreado de celdas
• Mapeo de texturas con corrección de perspectiva
• Mapeo de relieve Dot3/Mapeo normal.
• Mapeo de sombras
• Volúmenes de sombra
• Auto-sombra
• Mapeo de luz
• Mapeo del entorno/Mapeo de reflexión
• Niebla volumétrica ^{[ 16 ]}
• Efectos de postprocesamiento como movimiento, brillo, profundidad de campo, renderizado HDR, corrección gamma
• Desplazamiento del polígono
• Prueba de profundidad, prueba de plantilla, prueba alfa.
• Recorte, selección
• Búfer de plantilla de 8 bits
• búfer de profundidad de 24 bits
• Tensor simple/doble/triple
• Tubería TEV de 5 etapas
• Búfer del combinador TEV (Solo las primeras cuatro etapas TEV pueden escribir en el búfer del combinador)
• Combinadores de color, Combinadores alfa, Combinadores de textura.
• Tecnología MAESTRO-2G de DMP :
  • Iluminación por píxel
  • Dispersión subsuperficial falsa
  • Textura procedural
  • Mapeo de refracción
  • Subdivisión primitiva
  • Sombra
  • Representación de objetos gaseosos
  • Función de distribución de reflectancia bidireccional
  • Modelo Cook-Torrance
  • subdivisión poligonal
  • Sombras suaves

• IP de gráficos 3D PICA200
• Diagrama de bloques de PICA200
• SIGGRAPH 2006 - 日本発のGPUテクノロジー「PICA200」が公開 (15 de agosto de 2006)
• ニンテンドー3DSにDMPの3DグラフィックスIPコア「PICA200」が採用された理由 (22 de junio de 2010)