Gli smartphone sono diventati ormai dei veri e propri computer tascabili, capaci di svolgere molte funzioni e di offrire prestazioni elevate. Tra le caratteristiche più apprezzate dagli utenti ci sono sicuramente lo schermo e la qualità grafica, che influiscono molto sull’esperienza d’uso e sul divertimento. Ma come funziona la tecnologia grafica degli smartphone? E quali sono le novità in arrivo?
Il processore grafico o GPU
Il cuore della tecnologia grafica degli smartphone è il processore grafico, o GPU (Graphics Processing Unit). Si tratta di un chip dedicato esclusivamente alla gestione delle immagini, che lavora in parallelo con il processore principale, o CPU (Central Processing Unit). Il compito della GPU è di elaborare i dati provenienti dalla CPU e di trasformarli in pixel, ovvero i puntini colorati che compongono lo schermo. La GPU è quindi responsabile della qualità, della fluidità e della risoluzione delle immagini, sia statiche che dinamiche.
La GPU è un componente fondamentale per gli smartphone, soprattutto per quelli di fascia alta, che devono supportare applicazioni sempre più esigenti dal punto di vista grafico, come i giochi online, la realtà virtuale e la realtà aumentata. Per questo motivo, le aziende produttrici di smartphone investono molto nello sviluppo e nel miglioramento delle GPU, cercando di ottenere il massimo delle prestazioni con il minimo dei consumi energetici.
Le tipologie di GPU
Esistono due tipologie principali di GPU per gli smartphone: le GPU integrate e le GPU discrete. Le GPU integrate sono quelle che fanno parte dello stesso chip della CPU, formando un unico circuito integrato chiamato SoC (System on Chip). Questa soluzione ha il vantaggio di ridurre lo spazio occupato, il costo e il consumo di energia, ma ha anche dei limiti in termini di potenza e di personalizzazione. Le GPU discrete, invece, sono chip separati dalla CPU, che comunicano con essa tramite un bus dedicato. Questa soluzione permette di avere una maggiore potenza e una maggiore flessibilità nella scelta della GPU, ma comporta anche uno spazio maggiore, un costo più elevato e un consumo di energia più alto.
Le GPU integrate sono le più diffuse negli smartphone, in quanto offrono un buon compromesso tra prestazioni e consumi. Tra le principali marche di GPU integrate ci sono Adreno, prodotta da Qualcomm e integrata nei suoi SoC Snapdragon; Mali, prodotta da ARM e integrata nei SoC di vari produttori, come Samsung, Huawei e MediaTek; PowerVR, prodotta da Imagination Technologies e integrata nei SoC di Apple e altri produttori minori.
Le GPU discrete sono invece più rare negli smartphone, in quanto richiedono una maggiore complessità progettuale e una maggiore batteria. Tuttavia, alcune aziende stanno sperimentando questa soluzione per offrire agli utenti più esigenti una qualità grafica superiore. Tra le principali marche di GPU discrete ci sono Nvidia, con la sua serie Tegra; AMD, con la sua serie Radeon; e Intel, con la sua serie Iris.
Le novità in arrivo
La tecnologia grafica degli smartphone è in continua evoluzione, e promette di portare sempre nuove funzionalità e miglioramenti. Tra le novità più attese ci sono:
- Il ray tracing: si tratta di una tecnica di rendering avanzata, che simula il comportamento della luce e delle sue riflessioni sugli oggetti. Questa tecnica permette di ottenere immagini molto realistiche e dettagliate, ma richiede anche molta potenza di calcolo. Alcune GPU discrete per PC già supportano il ray tracing, ma per gli smartphone si tratta ancora di una sfida. Tuttavia, alcune aziende come Nvidia e ARM stanno lavorando per portare questa tecnica anche sui dispositivi mobili.
- Il machine learning: si tratta dell’applicazione dell’intelligenza artificiale all’elaborazione delle immagini. Il machine learning permette di ottimizzare le prestazioni grafiche, ad esempio riducendo il rumore, aumentando la nitidezza, migliorando i colori e la luminosità, e anche di creare effetti speciali, come il riconoscimento facciale, il cambiamento di stile e la generazione di immagini realistiche a partire da schizzi. Alcune GPU integrate e discrete già integrano dei core dedicati al machine learning, e questa tendenza è destinata a crescere.
- Lo schermo pieghevole: si tratta di una tecnologia che permette di avere uno schermo flessibile, che si può piegare e adattare a diverse forme e dimensioni. Questa tecnologia offre nuove possibilità di design e di interazione, ma richiede anche una GPU capace di adattarsi alle diverse configurazioni dello schermo e di gestire le eventuali pieghe e deformazioni. Alcuni produttori come Samsung, Huawei e Motorola hanno già lanciato dei modelli di smartphone con schermo pieghevole, ma si tratta ancora di una tecnologia in via di perfezionamento.
