# GPU使用指南

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# GPU 是什么

**GPU**（Graphics Processing Unit，图形处理器）是设备中专门负责"画图"和"计算图像"的芯片。

- CPU 负责"思考"——处理逻辑、运行程序

- GPU 负责"画画"——把内容渲染成屏幕上显示的图像

RK3576 集成 **ARM Mali-G52 MC3** GPU（最高 900 MHz）。桌面界面、视频播放、3D 游戏都靠它渲染。

# 日常使用中 GPU 在哪里工作

| **场景** | **GPU 做什么** |
| --- | --- |
| 桌面界面 | 窗口合成、动画过渡、应用切换 |
| 视频播放 | 视频帧的色彩处理、画面缩放 |
| 网页浏览 | 网页内容合成、滚动渲染 |
| 3D 应用/游戏 | 3D 场景渲染 |
| 视频会议 | 画面特效、虚拟背景 |

> M2 的 Debian 桌面（GNOME）默认使用 GPU 合成渲染，日常操作中 GPU 一直在工作，无需手动开启。

# 在 M2 上使用 GPU

## 场景 1：播放视频（GPU 渲染输出）

使用 GStreamer 播放视频，画面由 GPU 渲染到屏幕（Wayland）：

```bash
# 播放板载测试视频（硬件解码 + GPU 渲染显示）
gst-launch-1.0 filesrc location=/oem/SampleVideo_1280x720_5mb.mp4 ! \
  qtdemux ! h264parse ! mppvideodec ! waylandsink

# 桌面环境变量（GNOME 用户会话）
export XDG_RUNTIME_DIR=/run/user/1000 WAYLAND_DISPLAY=wayland-0
```

> 播放画面正常显示即说明 GPU 渲染链路工作正常。

## 场景 2：运行 GPU 性能测试（glmark2）

glmark2 是一套 OpenGL 性能测试程序，跑分结果可反映 GPU 综合性能：

```bash
# 安装
sudo apt install glmark2-wayland

# 在桌面会话中运行（M2 / Debian）
XDG_RUNTIME_DIR=/run/user/1000 WAYLAND_DISPLAY=wayland-0 glmark2-wayland
```

M2 实测得分：**745**（全项）。运行中可观察 GPU 频率变化：

```bash
watch -n1 cat /sys/class/devfreq/27800000.gpu/cur_freq
# 跑分时频率会从 300MHz 升到 900MHz
```

## 场景 3：自己写 OpenGL 程序（开发）

M2 的 Mesa Panfrost 驱动支持 OpenGL ES 3.1 与 Desktop GL 3.1，可用标准 OpenGL 开发：

```bash
# 安装开发库
sudo apt install libgl1-mesa-dev libegl1-mesa-dev libgles2-mesa-dev

# 编译 GLES 程序（以 es2gears 为例）
sudo apt install mesa-utils-extra
es2gears
```

> 若程序报错 `Could not initialize canvas`，说明当前没有可用的图形会话——需要先登录 GNOME 桌面。

# SMARC（Buildroot）上使用 GPU

SMARC 板使用 ARM libmali 私有驱动（仅 OpenGL ES 3.2，无 Desktop GL）：

```bash
# SMARC 上跑 GLES 测试（需图形会话）
XDG_RUNTIME_DIR=/var/run WAYLAND_DISPLAY=wayland-0 glmark2-es2-wayland
```

SMARC 实测输出：

```plaintext
GL_VENDOR:   ARM
GL_RENDERER: Mali-G52
GL_VERSION:  OpenGL ES 3.2 v1.g24p0-00eac0.fe7fa84c52ed3b756cd64cb3246aafd9
```

# OpenCL 计算（进阶）

GPU 除了画图，还能做并行计算（OpenCL）：

| **平台** | **OpenCL 实现** | **加速方式** | **备注** |
| --- | --- | --- | --- |
| M2 (Debian) | Mesa rusticl | CPU 软计算 | 需安装 mesa-opencl-icd |
| SMARC (Buildroot) | libmali | **GPU 硬件加速** | 板端实测通过 |

SMARC 上 OpenCL 实测（GPU 真实计算）：

```plaintext
Platform: ARM Platform
Version: OpenCL 3.0 v1.g24p0-00eac0.fe7fa84c52ed3b756cd64cb3246aafd9
Device: Mali-G52 r1p0
Kernel result: 11 22 33 44
OPENCL 2.0 WORKS (GPU)
```

# 常见问题

| **问题** | **解决** |
| --- | --- |
| 运行 3D 程序报 Could not initialize canvas | 需要先登录 GNOME 图形桌面，SSH 无桌面环境跑不了 |
| 桌面卡顿、掉帧 | 检查 GPU 频率是否正常：`cat /sys/class/devfreq/27800000.gpu/cur_freq` |
| 依赖 Desktop GL 的程序在 SMARC 跑不了 | SMARC 仅 GLES 3.2，用 GLES 版或换 M2 运行 |
| GPU 发热 | RK3576 GPU 满载会发热，注意散热 |