На выставке SIGGRAPH 2013, предназначенной для специалистов в области компьютерной графики, уже показали множество аппаратного обеспечения: и Tegra 5, и Exynos 5420, и NVIDIA Quadro K6000. Но нам ведь железок недостаточно, нужно же ещё программное обеспечение, коим можно будет нагружать вычислительные возможности графики нового поколения? Тут на выручку приходит фонд Khronos Group, который заявил о стандартизации OpenGL 4.4 и выпуске предварительной спецификации языка OpenCL 2.0.

OpenGL, кроссплатформенный набор API для создания 2D и 3D-графики, в обновлении этого года получил не только пополнение функциональности, но и набор тестов для обязательной сертификации, которое будет проходить оборудование, начиная с OpenGL 4.4 и далее. Это позволит разработчикам приложений и игр тратить меньше усилий на перенос своего кода между платформами. OpenGL 4.4 раскрывает новые возможности для создания реалистичной компьютерной графики при сохранении обратной совместимости с предыдущими версиями. Среди ключевых нововведений Khronos Group отмечает:

• Управление положением буфера значительно улучшает гибкость и эффективность памяти путём тонкого управления расположением буферов в графической и системной памяти, а также позволяет контролировать поведение кэша. Кроме того, центральный процессор может явно указывать GPU использовать конкретный буфер.
• Эффективные асинхронные запросы. Объекты буфера доступны для прямых запросов, позволяя избежать увеличения потребления процессорного времени и увеличения задержек в GPU. Это значительно увеличивает производительность приложений, которые используют последовательные результаты запросов видеоускорителя, которые могут использоваться для динамического определения качества на основе показателей производительности.
• Изменяемая шейдерная разметка даёт точный контроль над размещением шейдерных переменных, включая возможность эффективно упаковывать векторы с помощью скалярной типизации. Кроме того данное нововведение включает в себя полный контроль над изменяемой разметкой внутри однородных блоков и активирует шейдеры для распределения переменных выходных данных в вершинных буферах для дальнейшего использования и для разметки буфера.
• Эффективное связывание множественных объектов предоставляет набор команд, которые позволяют приложению связывать или разрывать наборы объектов с помощью единственного вызова программного интерфейса, вместо написания отдельных команд для каждой конкретной операции, амортизируя вызов функции, выборку по пространству переменных и возможные издержки блокировки. Данные техники позволяют значительно сократить потребление ресурсов процессора на выполнение команд и увеличить общую производительность.

Кроме того добавлены наборы функций для работы с текстурами, похожие на методы, используемые в Direct3D. Эти функции внедрены для упрощения портирования с/на Windows-платформы. Кроме новых возможностей, в OpenGL 4.4 добавлены расширения к существующим: расширения несвязанных и разреженных текстур. В первом случае разработчики могут программировать шейдеры на доступ к практически неограниченному числу текстур, а во втором - позволяет работать с текстурами, которые превышают объем видеопамяти видеокарты путём указания на участки, которые поддерживают алгоритмы “мегатекстур”.

OpenGL позволяет разработчикам создавать насыщенную графику

Компании NVIDIA и AMD заявили, что рады продолжающемуся развитию OpenGL и готовы обеспечить всю необходимую поддержку нового стандарта, как на уровне оборудования, так и на уровне драйверов. Учитывая, что новая спецификация обратно совместима с предыдущими, то NVIDIA уже выпустила бета-версии драйверов для видеокарт серий 400, 500, 600, 700 и Quadro на архитектуре Fermi или выше.

Что касается OpenCL 2.0, предварительной спецификации открытого, свободного от отчислений стандарта для кроссплатформенного параллельного программирования, то он тоже получил значительные улучшения, такие как: разделяемая виртуальная память, динамический параллелизм, общее адресное пространство, улучшенная поддержка записи в sRGB и 3D-форматы изображений, C11-подмножество атомарных и синхронизирующих операций, программирование структур данных в конвейере. Кроме того внесено расширение устанавливаемого пользовательского драйвера для Android, которые добавляют совместимости между OpenCL и системой от Google. Все эти нововведения открывают широкий простор для гетерогенных вычислений. Тем не менее, стоит понимать, что эти спецификации пока предварительны, поэтому подробнее о них и поддержке в оборудовании стоит говорить только после завершения процесса стандартизации.

Khronos является крупным фондом, координирующим развитие не только OpenGL и OpenCL, но и WebGL, WebCL, Open SL ES и многих других открытых стандартов. Основной вектор развития фонда задают компании AMD, Apple, ARM, Epic Games, Intel, Imagination Technologies, Nokia, NVIDIA, Qualcomm, Vivante, Sony и Texas Instruments. Среди российских компаний в составе фонда представлена поисковая компания "Яндекс".

По ходу 2-го квартала года компания Samsung упрочила свои лидерские позиции на рынке мобильных аппаратов, достигнув объёма поставок в 28%. В абсолютном выражении это число составляет 107 млн., а объем поставок аппаратов всеми компаниями составил 386 млн., рост за год равняется 4%.

По данным аналитической компании Strategy Analytics, основной рост пришёлся на Android-смартфоны начального уровня, которые особенно хорошо продаются в странах Латинской Америки и Азии. Рост последнего квартала стал рекордным со времён 2-го квартала прошлого года.

Идущая на втором месте по объёму поставок компания Nokia потеряла часть рынка: её доля упала с 22,5% год назад до 15,8%, почти на треть. Этим сумела воспользоваться Apple, нарастившая поставки с 7% до 8,1%. Далее идёт LG, также выросшая с 3,5% до 4,6%.

Спад Nokia связывается со снижением спроса на простые мобильные телефоны и прекращением выпуска аппаратов на ОС Symbian. Между тем, у Apple аналитики видят потенциал дальнейшего роста за счёт вероятного выпуска бюджетных аппаратов iPhone.

В сети появились слайды, показывающие технологические планы компании Intel на ближайшее будущее. Согласно им, Intel намеревается выпускать процессоры линеек U, Y и H на микроархитектуре Broadwell, а серия M будет работать на архитектуре Haswell. Компания собирается сосредоточить своё основное внимание на ультрабуках и гибридных устройствах, а настольные ПК всё больше отходят на второй план.

В будущем году в настольном секторе выйдет чипсет Z97 для процессоров на обновлённой архитектуре Haswell. В нынешнем сентябре Intel выпускает высокопроизводительные чипы Ivy Bridge – E, на смену которым во второй половине будущего года придут Haswell-E с поддержкой оперативной памяти DDR4. В этом и следующем году будут использоваться сокеты LGA 1150.

Уже сообщалось о переносе выпуска процессоров Broadwell для ПК, первых производящихся по 14 нм техпроцессу, с 2014 на 2015 год. Теперь становится очевидным, что и модели для ноутбуков также будут выпущены позже, чем предполагалось ранее, хотя и раньше настольных моделей. Появление мобильных процессоров Broadwell запланировано на вторую половину будущего года.

Только позавчера компания Google представила обновлённый планшет Nexus 7, однако работа не останавливается ни на минуту, и уже появляются данные о готовящемся анонсе новой 10-дюймовой версии планшета производства Samsung. Об этом сообщили сами представители Google, так что информацию можно считать официальной.

Доступный в настоящее время на рынке Nexus 10 представляет собой модель с высоким разрешением экрана 2560х1600, объёмом оперативной памяти 2 Гб, встроенной памятью 16/32 Гб, камерой 5 Мп и 2-ядерным процессором Samsung Exynos 5250. Он был выпущен в октябре прошлого года и до сих пор никаких слухов о его замене не появлялось. Зато были слухи о возможном появлении планшета Nexus 11 на 8-ядерном процессоре Exynos 5410, а также о бюджетном планшете Samsung Galaxy Tab 11 (со столь же высоким разрешением 2560х1600).

Пока никаких спецификаций нового планшета Nexus 10 не известно. Разработчики могут предложить более тонкий и лёгкий корпус, как произошло в случае с Nexus 7. Также можно быть уверенным, что новинка будет работать на новой версии операционной системы Android 4.3 и постарается сохранить ту же стоимость, что и раньше, примерно в $400.

Вчера на специальной конференции, проведённой главой мобильного направления Google Сундаром Пичаи, был анонсирован компактный планшет нового поколения - Nexus 7 под управлением Android 4.3 Jelly Bean. В этой статье речь пойдёт не о планшете, а о системе, её новшествах для разработчиков приложений, а также о реакции сообщества создателей альтернативных реализаций Android.

Увеличить рисунок

Одной из основных проблем, преследующей Android со времён его появления, является рывковая отрисовка интерфейса при выполнении операций, что отрицательно сказывается на впечатлении от системы. Вся ветка Jelly Bean с момента своего появления летом прошлого года акцентирована на исправление данного недостатка: внедрение тройной буферизации, уменьшение задержек для вертикальной синхронизации и обработки тактильного ввода оказались недостаточным решение. Компания Google переписала рендерер, отвечающий за отрисовку 2D-графики интерфейса, оптимизировав поток команд рендеринга в более эффективный для GPU формат путём перестроения и слияния операций отрисовки. Для многоядерных процессоров рендерер оптимизирован под многопоточное выполнение, поэтому система сможет интеллектуально понять, на каком ядре выполнять операции отрисовки. Дополнительным эффектом оптимизации стало повышение качества отображения шрифтов и спецэффектов, но при этом затраты ресурсов на эти задачи были снижены. Улучшение функций распределения оконного буфера позволит приложениям начинать процесс отрисовки интерфейса значительно раньше, что, опять же, повысит и быстроту, и плавность. Google заявила, что многие инструменты, использованные для переписывания рендерера, включены в SDK, поэтому разработчики смогут использовать эти улучшения и для своих приложений.

Дабы не уходить далеко от графики, то сразу отмечу, что Android 4.3 стала первой мобильной ОС, в которой реализованы спецификации нового стандарта для встраиваемой графики, принятого в августе прошлого года: Khronos OpenGL ES 3.0. Конечно, для работы с ним аппаратное обеспечение должно иметь аппаратную поддержку на уровне GPU, но Google реализовала необходимые биндинги (связи) между ядром, NDK и виртуальной машиной Dalvik. В новом стандарте чётко установлены спецификации форматов графических буферов, внедрена поддержка унифицированных объектов буфера. Кроме того, в стандарте утверждены спецификации GLSL ES 3.0, высокоуровневого языка программирования шейдеров, который позволит создавать более сложные шейдеры, а также упрощает портирование кода между “взрослым” OpenGL и “маленьким” OpenGL ES. Ещё одним важным шагом новой версии спецификации стала стандартизация единого формата сжатия текстур - ETC2. Дело в том, что большинство современных мобильных GPU поддерживают разные форматы сжатия, такие как: PVRTC (PowerVR SGX), ATITC (Adreno), DXT (GeForce ULP). Этот зоопарк усложнял жизнь разработчикам, особенно под Android и Blackberry 10, которым приходилось создавать несколько наборов текстур, которые предназначались для разных устройств. Благодаря компании Ericsson, которая решила отдать в свободный доступ спецификации своего формата ETC2 и дать публичное обещание защиты от преследования по своим патентам на этот формат (которые ныне лицензируются либо по FRAND (минимальные отчисления), либо FRAND-zero (бесплатно)), этот формат официально стандартизован.

Если говорить простым языком, то новый стандарт позволит разработчикам создавать игры с более насыщенной графикой - качественные текстуры, реалистичное освещение и многие другие улучшения. Так как большинство геймеров больше знакомы с технологией DirectX от Microsoft, то набор API OpenGL ES 3.0 находится где-то между DirectX 9.3 и DirectX 10. До функциональности последнего стандарту не хватает геометрических шейдеров. Так или иначе, для смартфонов и планшетов это хороший задел для создания хорошей графики. Если говорить о доступности, то здесь есть сложности - среди поддерживаемых GPU можно отметить видеоускрители от Adreno 305 и старше, а также от Mali T-604 и старше. Если говорить о SoC, то это Snapdragon S4 Pro или новее (Google Nexus 4, HTC One, Sony Xperia Z и многие другие), или Samsung Exynos 5250 или новее (Samsung Nexus 10). Видеоускорители PowerVR 5XT (Galaxy Nexus, Galaxy S4 на Exynos 5 Octa) или все Tegra (Nexus 7 первого поколения, NVIDIA Shield) данный стандарт не поддерживают, либо, как в случае с Tegra 4, поддерживают только на 90-95% (нет поддержки ETC2). Таким образом, даже если ваш смартфон или планшет обновится до Android 4.3, то нет гарантий, что он будет поддерживать полностью OpenGL ES 3.0.

Административное управление профилями

Третьим важным обновлением стало внедрение административного управления профилями пользователей на планшетах (функция недоступна на смартфонах). Разделение профилей было анонсировано зимой прошлого года, но каждый профиль обладал по сути административными полномочиями, а это влияло на безопасность. Теперь в настройках администратор может ограничить доступ к определённым функциям, выставить возрастные ограничения для приложений из Google Play, заблокировать покупки внутри приложений и многие другие вещи. Кроме того, Google предоставила сторонним разработчикам целый набор API, чтобы те смогли внести в свои приложения гибкие настройки, дабы администратор устройства смог блокировать не всё приложение целиком, а только “опасные” функции. Сами профили пользователей изолированы друг от друга, пользовательские хранилища зашифрованы ключом от аккаунта Google, поэтому профили становятся вполне значимым инструментом. Вчера на презентации Хьюго Барра, один из руководителей проекта Android, заявил, что данная функция заложена не только для пользовательских нужд, но и для корпоративных, поэтому это профильное разделение позволяет как использовать устройство по схеме BYOD, так и для режима киоска. Другой представитель компании заявил, что привязка к аккаунту Google опциональна, тогда как в исходных кодах системы заложены инструменты по другим методам разделения и шифрования. Таким образом, можно сделать вывод, что интернет-корпорация намеревается навязывать конкуренцию не только на рынке смартфонов и планшетов, но и на рынке встраиваемых систем.

Если говорить о безопасности, то здесь сделаны несколько важных нововведений. Модуль SELinux, который был внедрён, но выключен, в Android 4.2, теперь включен в Android 4.3 в разрешительном режиме. Это значит, что все нарушения политик безопасности, установленных Google, будут игнорироваться, но заноситься в журнал. Видимо, Google пока хочет удостовериться, насколько SELinux может повлиять на совместимость с обычными пользовательскими приложениями, прежде, чем включать управление доступом в рабочий режим. Для корпоративных пользователей важным нововведением является дискретное управление данными аутентификации по стандарту WPA2-Enterprise. Таким образом, разработчики могут через специальные API задавать параметры для конфигурации Extensible Authentication Protocol (EAP) и Encapsulated EAP (Phase 2) для конкретных приложений. Кроме того, внесены изменения в структуру Setuid, что осложняет получение прав суперпользователя через использование эксплойтов от уязвимостей системы.

Дополнительные возможности для локализации

Среди других нововведений стоит отметить унифицированную поддержку на уровне системы для Bluetooth 4.0 LE, что пойдёт на пользу индустрии аксессуаров для активного отдыха (шагометры и прочее). Кроме того, появилась поддержка профиля AVRCP 1.3 для трансляции дополнительного медиа-контента на Bluetooth-периферию. Для поставщиков видео и аудио добавлены многочисленные API для DRM-фреймворка. Разработчики приложений для захвата видео теперь могут программного кодировать видео по кодеку VP8 или аппаратно, если SoC это поддерживает. Для этого в OpenMAX были добавлены специальные заголовки и расширения, которые в целом увеличили функциональность данных компонентов. В состав системы включены новые инструменты для локализации, как для пользователей, так и для разработчиков. Разработчикам предлагаются также новые утилиты для оценки производительности, профилировки и дебаггинга прямо на устройстве с выводом дампа данных на экран.

В первый раз за время существования ветки Android 4.* исходные коды системы стали доступны в день анонса - об этом заявил глава Android Open Source Project (AOSP), сотрудник Google, Жан-Батист Керу. Представители крупнейших альтернативных прошивок уже заявили о том, что приступили к изучению различий между 4.2 и 4.3, а также готовятся начать слияние исходных кодов. Об этом заявил глава CyanogenMod, Стив Кондик, а также представители ParanoidAndroid. Пока конкретных сроков выпуска альтернативных реализаций названо не было, но скорее всего ночные сборки для поддерживаемых устройств будут выпущены в течение нескольких недель до конца лета. Компания Sony, названная сообществом сторонних разработчиков наиболее дружелюбной к идеологии свободного ПО, уже выпустила несколько видео, демонстрирующих работу Android 4.3 на своих устройствах. Видео выше показывает работу AOSP на Sony Xperia Tablet Z.