Anslut till Senaste Tekniska Nyheter, Bloggar, Recensioner

NVIDIA Tegra K1 förhandsgranskning och arkitekturanalys

NVIDIA har börjat använda CES som sin plattform för att lansera medlemmar av sin Tegra mobila SoC-familj. Det här året var inte annorlunda eftersom det ändrade varumärket lite i tillkännagivandet av Tegra K1, tidigare känd som Project Logan.

Med Tegra 2 var NVIDIAs stora försäljningsargument att vara först med dual-core i Android. Tegra 3 försökte göra samma sak med att vara först till fyrkärnig. Tegra 4 gjorde bara saker snabbare. Tegra K1 å andra sidan gör av med jipponen och fokuserar istället på grunderna.

SoC kommer i två versioner, en version med en fyrkärnig (4+1) Cortex-A15, och en som utnyttjar två av NVIDIAs egna 64-bitars ARMv8 Denver-processorer. Ännu viktigare är att de båda levereras med en fullständig implementering av NVIDIAs Kepler GPU-arkitektur. Faktum är att Tegra K1 markerar en väsentlig förändring i hur NVIDIA närmar sig mobil GPU-design. Från och med nu kommer alla mobila GPU:er att utnyttja samma arkitekturer som NVIDIAs skrivbordsdelar. Som om det inte vore nog, från och med nu kommer alla framtida NVIDIA GeForce-designer att börja först och främst som mobildesigner. NVIDIA har precis gått från att spela med mobilen till helt seriös i ett pulsslag.

Tegra K1 kommer också att vara NVIDIAs lanseringsfordon för Project Denver, det är den första helt anpassade ARMv8 CPU-kärnan. Mer om det om ett tag.

CPU-alternativ 1: Quad-Core ARM Cortex A15

Tegra K1 kommer att levereras i två konfigurationer. Den första sattes i produktion i slutet av december 2013, levereras till OEM-tillverkare detta kvartal och kommer att finnas i enheter, enligt uppgift, under första halvåret 2014. Denna första konfiguration är baserad på ARMs Cortex A15 CPU-kärna.

Ungefär som Tegra 4 har A15-versionen av Tegra K1 fyra Cortex A15 syntetiserade för höga frekvenser och en femte Cortex A15 som är optimerad för drift med låg effekt/frekvens. Den femte kärnan, vad NVIDIA gillar att kalla en skugga eller följeslagare, byts in under perioder med mycket låg CPU-användning (t.ex. inaktiv, skärm av i fickan för att uppdatera nya tweets/e-postmeddelanden). När CPU-kraven växer växlas den medföljande kärnan ut för en av de fyra högpresterande kärnorna, sedan kan två, sedan tre och slutligen alla fyra kopplas in på en gång (men aldrig fem).

Tegra K1 levereras med en nyare version av Cortex A15 (r3p3) än vad som fanns i Tegra 4 (r2p1). ARM uppdaterar kontinuerligt sin processor-IP, med varje revision medför buggfixar och ibland prestandaförbättringar. När det gäller Tegra K1:s A15 har de huvudsakliga förbättringarna här att göra med att öka energieffektiviteten. Med r3p0 (som r3p3 ärver) lade ARM till mer finkornig klockport, vilket direkt borde påverka energieffektiviteten.

Kombinationen av den nyare Cortex A15-revisionen och flytten till 28nm HPM ger Tegra K1 bättre prestanda vid samma strömförbrukning eller lägre strömförbrukning vid samma prestandanivå. Verkligheten tenderar att vara att mobila OEM-tillverkare kommer att sträva efter maximal prestanda och inte optimera för en bra prestanda/kraftbalans, men det är åtminstone möjligt att göra det bättre med Tegra K1 än med Tegra 4.

Den maximala CPU-klockan går upp från 1.9GHz till 2.3GHz, ett direkt resultat av övergången till 28nm HPM; 2,3 GHz är den maximala CPU-klockan oavsett antalet aktiva kärnor. Den maximala prestandaökningen jämfört med Tegra 4 som körs med maximala klockor kommer att vara drygt 20 %.

NVIDIA har inte gjort några ändringar i L1/L2-cache-konfigurationen med Tegra K1. Vi har fortfarande att göra med en delad 2MB L2 och 32KB/32KB L1s (I$+D$) per kärna.

Den medföljande kärnan kan skala upp till 1GHz, men tenderar att köras på runt 500MHz.

Att mata CPU- (och GPU)-kärnorna är ett 64-bitars brett LPDDR3-minnesgränssnitt. NVIDIA kommer att erbjuda Tegra K1 i PoP, diskret och ytterligare en paketrevision för standardanvändning av clamshell-notebook.