Do czego służą CPU i GPU w telewizorze?

W nowoczesnym telewizorze układ typu system-on-a-chip (SoC) łączy kilka komponentów, w tym CPU, GPU, dekodery wideo i wyspecjalizowane jednostki przetwarzania obrazu. Każdy z tych komponentów wykonuje inne zadania. CPU obsługuje system operacyjny i aplikacje, natomiast GPU renderuje menu, animacje i pozostałe elementy interfejsu użytkownika. Dekodery wideo odpowiadają za odtwarzanie materiałów wideo, a dedykowany sprzęt do przetwarzania obrazu poprawia jego jakość, zanim zostanie wyświetlony na ekranie.

Dla kupujących istotne są trzy kwestie. Procesor i dostępna pamięć wpływają na płynność działania telewizora Smart TV. Jakość obrazu zależy przede wszystkim od technologii wyświetlania i właściwości panelu, a także od sprzętu i oprogramowania wykorzystywanych do przetwarzania obrazu. GPU odgrywa znacznie mniejszą rolę w poprawianiu jakości wideo niż wyspecjalizowane jednostki przetwarzające.

Jaką funkcję pełni CPU w telewizorze?

Nowoczesny telewizor Smart TV to w zasadzie niewielki komputer. Jego CPU obsługuje najważniejsze zadania systemu operacyjnego, w tym Tizen, webOS, Google TV, Roku i VIDAA. Uruchamia aplikacje streamingowe, zarządza menu, obsługuje asystentów głosowych i funkcje sieciowe, instaluje aktualizacje oprogramowania układowego oraz komunikuje się z podłączonymi urządzeniami.

Procesor telewizora różni się jednak od procesora stosowanego w laptopie lub komputerze stacjonarnym pod kilkoma względami:

• System-on-a-chip (SoC). CPU, GPU, dekodery wideo i wyspecjalizowane jednostki przetwarzające są zazwyczaj zintegrowane w jednym układzie. Część CPU najczęściej bazuje na architekturze ARM i zawiera wiele rdzeni obliczeniowych.
• Niskie zużycie energii. Telewizory mają stosunkowo cienkie obudowy i zazwyczaj nie są wyposażone w aktywne chłodzenie. Ich procesory zaprojektowano tak, aby zapewniały wystarczającą wydajność przy jednoczesnym ograniczeniu zużycia energii i wydzielania ciepła.
• Zadania ogólnego przeznaczenia. CPU obsługuje operacje systemu operacyjnego, uruchamianie aplikacji, procesy działające w tle oraz komunikację między różnymi komponentami systemu. Jego wydajność wpływa na czas uruchamiania aplikacji i szybkość reakcji menu.
• Wielozadaniowość. Wiele rdzeni CPU pozwala systemowi operacyjnemu rozdzielać obciążenie między kilka jednostek obliczeniowych. Dzięki temu telewizor może jednocześnie uruchamiać aplikacje, przetwarzać dane sieciowe i reagować na polecenia pilota.

Jaką funkcję pełni GPU w telewizorze?

GPU odpowiada za grafikę platformy Smart TV. Renderuje menu, kafelki aplikacji, animacje, wyskakujące okna, obrazy i treści internetowe. Większość telewizorów wykorzystuje energooszczędne zintegrowane układy graficzne, takie jak ARM Mali lub podobne architektury GPU.

GPU ma kilka istotnych cech:

• Zaprojektowany do obsługi interfejsu, a nie gier. Obsługuje płynne animacje menu i proste gry, ale jego wydajność graficzna jest znacznie niższa niż w przypadku dedykowanej karty graficznej do komputera PC lub nowoczesnej konsoli do gier.
• Przetwarzanie równoległe. GPU wykonuje wiele operacji graficznych jednocześnie. Dzięki temu może równolegle renderować liczne elementy ekranu i piksele, co ma znaczenie dla płynności animacji interfejsu.
• Ograniczona rola w przetwarzaniu wideo. Dedykowane dekodery sprzętowe obsługują odtwarzanie wideo, natomiast wyspecjalizowane jednostki przetwarzające wykonują większość zadań związanych z poprawą obrazu. Ogólnego przeznaczenia rdzenie GPU mogą wspomagać niektóre operacje graficzne i przetwarzanie obrazu, ale nie są głównymi komponentami odpowiedzialnymi za jakość obrazu.
• Współdzielona pamięć. GPU zazwyczaj korzysta z tej samej pamięci systemowej co CPU i pozostałe komponenty SoC. Jeśli dostępna pamięć jest niewystarczająca, może to negatywnie wpłynąć na ogólną wydajność systemu, powodując wolniejsze działanie menu, przełączanie się między aplikacjami i wykonywanie innych operacji.

Wyspecjalizowane jednostki przetwarzania obrazu w telewizorze

Jakość obrazu zależy od technologii wyświetlania, właściwości panelu, systemu podświetlenia w telewizorach LCD oraz sprzętu i oprogramowania wykorzystywanych do przetwarzania obrazu.

Zanim obraz wideo zostanie wyświetlony na ekranie, przechodzi przez kilka etapów przetwarzania. Odpowiadają za nie dedykowane bloki sprzętowe zintegrowane w układzie SoC telewizora.

• Sprzętowe dekodery wideo. Dekodują skompresowane strumienie wideo w formatach takich jak H.264, HEVC (H.265), VP9 i AV1. Dekodowanie sprzętowe zmniejsza obciążenie CPU i pozwala telewizorowi wydajniej odtwarzać materiały wideo w wysokiej rozdzielczości. W zależności od procesora i systemu operacyjnego dla niektórych formatów może być również dostępne dekodowanie programowe.
• Skalowanie obrazu (upscaling). Materiały wideo w rozdzielczości Full HD lub niższej są skalowane do rozdzielczości ekranu 4K lub 8K. Algorytmy skalowania analizują oryginalny obraz i dostosowują krawędzie, tekstury oraz szczegóły, aby uzyskać ostrzejszy obraz.
• Przetwarzanie HDR i kolorów. Dedykowane bloki przetwarzające odpowiadają za mapowanie tonów i korekcję kolorów. Dostosowują jasność i charakterystykę kolorystyczną materiałów HDR do możliwości panelu wyświetlacza.
• Przetwarzanie ruchu i redukcja szumów. Interpolacja ruchu (MEMC) generuje dodatkowe klatki, aby ruch na ekranie wyglądał płynniej. Algorytmy redukcji szumów usuwają niepożądane artefakty obrazu, szczególnie w materiałach wideo o niskiej jakości lub mocno skompresowanych.
• Jednostka przetwarzania neuronowego (NPU). Niektóre procesory telewizorów zawierają NPU, czyli dedykowaną jednostkę zaprojektowaną do przyspieszania określonych zadań obliczeniowych. Może być wykorzystywana do rozpoznawania scen, poprawiania obrazu, analizy dźwięku i innych funkcji opartych na uczeniu maszynowym.

Producenci nadają swoim platformom przetwarzania obrazu własne nazwy, takie jak Sony Cognitive Processor XR, procesory LG α (Alpha) i Samsung Neural Quantum Processor. Nazwy te opisują autorskie technologie i platformy przetwarzania, a nie specyfikacje techniczne, takie jak liczba rdzeni CPU czy częstotliwość taktowania. Aby dokonać miarodajnego porównania, kupujący powinni zapoznać się z niezależnymi recenzjami i rzeczywistymi testami wydajności konkretnych modeli telewizorów.

Nazwy procesorów telewizorów według marek

Większość producentów telewizorów używa własnych nazw dla swoich platform przetwarzania obrazu. Zazwyczaj odnoszą się one do połączenia dedykowanego sprzętu przetwarzającego, wyspecjalizowanych jednostek obliczeniowych i algorytmów poprawiania obrazu. Nie określają specyfikacji technicznych, takich jak liczba rdzeni CPU czy częstotliwość taktowania.

Poniższa tabela przedstawia nazwy procesorów stosowanych w liniach telewizorów na 2026 rok. Różne modele tego samego producenta mogą wykorzystywać różne wersje procesorów, dlatego zawsze należy sprawdzać specyfikację konkretnego modelu telewizora.

Marka	Procesory (linie modelowe 2026)
Samsung	NQ8 AI Gen3, NQ4 AI Gen3, NQ4 AI Gen2, NQ4 AI
LG	α11 AI Processor Gen3, α8 AI Processor Gen3
Sony	XR Processor (Cognitive Processor XR)
Hisense	Hi-View AI Engine, Hi-View AI Engine RGB
TCL	TSR AI Pro Processor, TSR AI Processor, AiPQ Processor
Panasonic	HCX Pro AI Processor MK II
Philips	P5 AI (10th Generation), P5 AI Dual Engine, P5 (7th Generation)

Wielu producentów telewizorów, szczególnie tych oferujących tańsze modele, korzysta z układów typu system-on-a-chip (SoC) dostarczanych przez zewnętrznych producentów. Jednym z największych dostawców jest MediaTek, którego rodzina Pentonic obejmuje procesory przeznaczone do różnych kategorii telewizorów.

Samsung przedstawia swoje procesory jako autorskie rozwiązania, natomiast Philips może łączyć technologię przetwarzania obrazu P5 z układem SoC firmy MediaTek.

Procesory MediaTek do telewizorów

MediaTek dostarcza układy SoC do szerokiej gamy telewizorów, od przystępnych cenowo modeli 4K po zaawansowane telewizory 8K. Rodzina Pentonic obejmuje kilka platform procesorowych o różnych możliwościach w zakresie CPU, GPU, dekodowania wideo i przetwarzania obrazu.

Układ MediaTek	Klasa	Najważniejsze cechy
S900 (MT9950)	Flagowe telewizory 8K	Czterordzeniowy CPU Cortex-A73, GPU Mali-G52 MC2, 96-bitowa pamięć LPDDR4, dekodowanie wideo 8K, MEMC 4K120
Pentonic 2000	Flagowe telewizory 8K	Obsługa 8K120, sprzętowe dekodowanie VVC (H.266), zintegrowana jednostka przetwarzająca, zaawansowane przetwarzanie obrazu
Pentonic 1000	Telewizory 4K klasy premium	Czterordzeniowy CPU Cortex-A73, GPU Mali-G57 MC2, 64-bitowa pamięć LPDDR4/4X, MEMC 4K120, 4K144 VRR
Pentonic 800	Telewizory 4K klasy premium	Czterordzeniowy CPU Cortex-A73, GPU Mali-G57, zintegrowana jednostka przetwarzająca, MEMC i TCON, przetwarzanie ruchu 4K120, obsługa wyświetlaczy o częstotliwości do 165 Hz
Pentonic 700	Telewizory 4K klasy premium	Zintegrowana jednostka przetwarzająca, 4K120 MEMC i TCON, obsługa wyświetlaczy 4K o częstotliwości do 144 Hz z VRR
MT9612	Telewizory 4K ze średniej półki	Czterordzeniowy CPU Cortex-A55, GPU Mali-G52 2EE MC1, 64-bitowa pamięć DDR3, dekodowanie wideo 4K60 i MEMC
MT9602	Podstawowe telewizory 4K	Czterordzeniowy CPU Cortex-A53, GPU Mali-G52 2EE MC1, 48-bitowa pamięć DDR3, sprzętowe dekodowanie wideo 4K60

Procesory Pentonic są przeznaczone do różnych kategorii telewizorów. Modele z wyższej półki obsługują bardziej zaawansowane technologie wyświetlania, wyższe częstotliwości odświeżania i dodatkowe funkcje przetwarzania obrazu. Układy podstawowe zapewniają niezbędne funkcje obliczeniowe i odtwarzania wideo, wymagane w popularnych modelach telewizorów Smart TV.