Zusammenfassung:
Qualcomm hat kürzlich die ersten Open-Source-Linux-Kernel-Treiber-Patches für die neue Adreno 850-GPU eingereicht, und von der offiziellen Ankündigung des Chips bis zum Eintritt des relevanten Codes in den Linux-Kernel-Entwicklungsprozess verging nur ein Tag. Dies bedeutet, dass Qualcomm die Entwicklung von Open-Source-Treibern für die neue Generation von Adreno-GPUs weiter beschleunigt und unmittelbar nach dem offiziellen Debüt der Hardware sogar mit der Förderung der Mainline-Linux-Unterstützung beginnt.
Die von diesem Treiber unterstützte Zielplattform ist der Qualcomm-SoC mit dem Codenamen „Hawi“, von dem die Branche derzeit allgemein annimmt, dass es sich um den gerade veröffentlichten Snapdragon 8 Elite Extreme Gen 6 handelt. Der Prozessor verwendet den neuen Adreno 850-Grafikkern, und die Qualcomm-Ingenieure übermittelten den entsprechenden GPU-Initialisierungscode am Tag nach der Veröffentlichung des Chips an die Linux-Kernel-Mailingliste.
Tatsächlich tauchte die Hawi-Plattform nicht plötzlich in der Linux-Community auf. In den letzten Monaten hat Qualcomm sukzessive weitere Hardware-Unterstützungscodes für Hawi an den Linux-Kernel übermittelt, sodass dieser Adreno 850 GPU-Treiberpatch tatsächlich eine weitere Verbesserung basierend auf der bisherigen Plattformunterstützung darstellt.
Der dieses Mal eingereichte Patch zielt hauptsächlich auf den MSM-Grafiktreiber im Linux-Kernel ab, dem wichtigsten Open-Source-Treiber-Framework der Qualcomm Adreno GPU. Obwohl es sich noch in einem frühen Stadium der Entwicklung und Codeüberprüfung befindet, liegt die Bedeutung darin, dass Adreno 850 damit begonnen hat, in das Linux-Mainline-Treibersystem einzusteigen, anstatt lange zu warten, bis das Produkt auf den Markt kommt, bevor es von der Community ergänzt wird.
Zusätzlich zu Adreno 850 bietet dieser Patch-Batch auch vorläufige Unterstützung für Adreno 845. Adreno 845 trägt den Codenamen „Maili“. Seine Hardware-Architektur ist der Adreno 850 sehr ähnlich, es fehlt jedoch ein neuer MALU-Matrix-Kern. Daher kann Qualcomm Treiberunterstützung für die beiden GPUs einrichten und gleichzeitig eine große Menge an Basiscode gemeinsam nutzen.
Adreno 850 gehört zur Adreno 8xx-GPU-Architektur der neuen Generation von Qualcomm. Den in diesem Patch veröffentlichten Informationen zufolge teilt es einen Teil der Kernarchitektur und des Slice-Designs mit der Adreno 840 der vorherigen Generation und nimmt gleichzeitig eine Reihe von Verbesserungen auf Hardwareebene vor.
Eine der wichtigen Änderungen ist der neue MALU-Matrixkern. Qualcomm nutzt diese Hardwareeinheit, um bestimmte Arten von Matrixberechnungsaufgaben zu beschleunigen, was auch eine der wichtigen Änderungen der Adreno 850 im Vergleich zur vorherigen GPU-Architektur darstellt. Es wurden jedoch noch keine detaillierten Daten zu den spezifischen Anwendungsszenarien von MALU veröffentlicht, wie viel Leistungsverbesserung es bringen kann und welche Software-APIs es letztendlich für Anwendungen öffnen wird.
Qualcomm sagte, dass die MALU-bezogene Unterstützung in Zukunft weiter hinzugefügt werden muss und nicht nur den Linux-Kernel-Treiber betrifft, sondern auch die Mitarbeit des Mesa-User-Space-Grafiktreibers erfordert. Selbst wenn die grundlegende GPU-Unterstützung der Adreno 850 dieses Mal in die Linux-Hauptlinie gelangt, ist die Rechenleistung der MALU-Matrix daher nicht sofort verfügbar.
Neben der Recheneinheit wurde auch das Energiemanagementsystem der Adreno 850 angepasst. Der Patch zeigt, dass die GPU eine neue Stromschiene hinzufügt, um einige GPU-Hardwaremodule mit Strom zu versorgen. Gleichzeitig verfügt die GPU Management Unit (GMU), die für die GPU-Energiezustandsverwaltung verantwortlich ist, nun über einen unabhängigen GDSC-Power-Gating-Bereich, und dieser Teil wird von einer anderen Stromschiene namens MxG mit Strom versorgt.
Diese Änderungen mögen wie Hardwaredetails auf niedriger Ebene erscheinen, sie sind jedoch für Linux-Treiber sehr wichtig. Die GPU muss nicht nur Grafikberechnungen durchführen, sondern auch Spannung, Frequenz und Stromversorgungsstatus dynamisch zwischen Leerlauf, niedriger Last und hoher Last anpassen. Daher müssen Änderungen an der Energieverwaltungshardware im Kernel-Treiber korrekt verarbeitet werden, da sie sonst den Stromverbrauch, die Stabilität und sogar den normalen GPU-Betrieb beeinträchtigen können.
Der aktuelle Stapel von Adreno 850- und Adreno 845-Codes ist noch nicht in der offiziell veröffentlichten Linux-Kernel-Version enthalten und befindet sich noch in der Codeüberprüfungsphase. Damit Geräte mit Adreno 850 unter Linux tatsächlich eine vollständige Hardwarebeschleunigung erreichen, müssen gleichzeitig Firmware, Mesa-User-Space-Treiber und anzeigebezogene Unterstützung vorhanden sein.
Die User-Space-Unterstützung der Qualcomm Adreno GPU im Linux-Ökosystem basiert hauptsächlich auf Freedreno und Turnip im Mesa-Projekt. Freedreno ist für Grafikschnittstellen wie OpenGL verantwortlich, während Turnip für Vulkan verantwortlich ist. Für Adreno 850 wird die spätere Mesa-Unterstützung zusammen mit dieser Kernel-Treiberarbeit die endgültige Linux-Grafikleistung bestimmen.
Derzeit befindet sich der Test von Adreno 850 durch Qualcomm noch in einem sehr frühen Stadium, sodass dieser Patch nicht als „Adreno 850 kann bereits normal unter Linux ausgeführt werden“ verstanden werden kann. Der Treibercode hat gerade erst begonnen, in den Hauptentwicklungsprozess einzutreten, und es sind noch viele Schritte zu durchlaufen, bis normale Benutzer die volle Grafikbeschleunigung auf tatsächlichen Geräten erhalten können.
Aber dem Zeitpunkt nach zu urteilen, sind die Aktionen von Qualcomm immer noch recht aktiv. In der Vergangenheit mussten neue GPUs oft lange warten, bis sie einen vollständigen Open-Source-Linux-Treiber erhielten. Allerdings verfügt die Adreno 850 nur einen Tag nach der offiziellen Ankündigung der Hardware über einen Linux-Kernel-Support-Patch, was darauf hindeutet, dass Qualcomm seine Investitionen in Mainline-Linux und Open-Source-Grafikökologie deutlich erhöht.
Dieser Trend steht im Wesentlichen im Einklang mit der jüngsten Ausrichtung von Qualcomm, die Unterstützung von Snapdragon X2 Linux zu fördern. Qualcomm stellt derzeit nicht nur weiterhin Linux-Treiber für die Adreno
Für Linux-Entwickler bedeutet die Tatsache, dass Adreno 850 so schnell in den Open-Source-Treiberentwicklungsprozess einsteigen kann, dass der Hardware-Supportzyklus von Qualcomms Flaggschiff-Mobilplattform im Linux-Ökosystem in Zukunft möglicherweise noch weiter verkürzt wird. Für die gesamte Open-Source-Community bedeutet dies auch, dass Entwickler die Hardwareinformationen und den Treibercode der neuen GPU früher erhalten und so gleichzeitig die Anpassung des Grafikstacks vor und nach der Einführung des neuen Chips vorantreiben können.
Derzeit befindet sich die Linux-Unterstützung der Adreno 850 noch in einem sehr frühen Stadium und Funktionen wie MALU-Matrixkern, Mesa-Grafiktreiber, Firmware und Anzeigeausgabe müssen in Zukunft noch verbessert werden. Allerdings hat Qualcomm nur einen Tag nach der Veröffentlichung des neuen Chips einen GPU-Open-Source-Treiberpatch eingereicht, der zeigt, dass das Unternehmen versucht, die neue Generation der Adreno-GPU von Beginn der Produktveröffentlichung an enger mit dem Mainline-Linux-Ökosystem zu synchronisieren.
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