tegra2与tegra3.docx

tegra2与tegra3.docx

《tegra2与tegra3.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《tegra2与tegra3.docx（25页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

tegra2与tegra3

这是一颗功能非常强大的芯片，从芯片结构图中我们可以一窥端倪。

Tegra2核心架构图

从图中，我们可以看到这颗小小的SoC芯片中，有8个独立的处理核心单元，我们可以比较，以前的一代Tegra仅有7个处理核心单元。

也许你已经猜到了，多出来的是一个ARMCortexA9处理核心。

ARMCortexA9的工作速度高达1GHz。

我可以告诉你iphone3GS手机中使用的是速度超快的ARMCortexA8处理器，它给iphone手机带来了前所未有的性能体验。

由此你可以想象，ARMCortexA9将会有怎样惊人的性能表现。

　　曾经的Tegra使用的是ARM11核心，它是一款具备多核心处理能力的芯片。

现在为了能让Tegra芯片的处理性能更为强大，NVIDIA彻底的革新了整个计算架构。

可以说ARMCortexA8是一个相当省电的处理器，不过在同样的功耗下，ARMCortexA9的性能表现将更加出色。

首先的两个核心，实际上来自于一颗双核ARMCortex-A9处理器，最高频率1GHz。

在第一代Tegra中，NVIDIA使用的是单核心的ARM11，而此次则跳过了Cortex-A8这一代，直接升级双核版Cortex-A9，性能备受期待。

NVIDIA表示，该处理器的性能是现有智能手机的10倍，上代Tegra的4倍。

编辑本段Tegra2：

强大的音频处理能力

　　下面介绍的一个处理单元是音频解码核心。

NVIDIA在2007年的时候，用3.5亿美元收购了PortalPlayer公司。

要知道苹果顶顶大名的ipod前五代的整个音频子系统都用的是PortalPlayer的芯片。

有了PortalPlayer公司强大的技术支持，它为NVIDIA贡献了许多良策，NVIDIA可以更好的构建SoC芯片，提供更优秀的音频解码器。

由此显然Tegra2有了一个非常强大的音频解码核心，NV声称在播放MP3时，整个系统的功耗将低于10毫瓦。

做到这个地步是非常不容易的。

微软的ZuneHD播放器可以实现33小时的高品质MP3播放，而苹果的ipod可以实现30小时。

无论怎样这些超长的工作时间都离不开NVIDIA的Tegra芯片。

由此我们相信Tegra2可以作的更好。

Tegra

整个数字音频产品是源自1995年，因此到了2010年，实现音频的解码并不是一件难事。

接下来我们要介绍的两个处理单元是视频的编码与解码。

NVIDIA声称在编码端可以加速1080PH.264编码。

而上一代的Tegra仅仅可以支持720P的分辨率！

编辑本段视频编码与电源功耗管理

　　视频编码方面，NVIDIA一直认为是他们的重要优势之一。

Tegra的视频编码处理单元可以实现高达每秒10帧的1080PH.264加速能力。

尽管三星电子声称他们提供的CortexA8SoC芯片可以支持1080P分辨率。

但事实上3GS版本的iphone，其解码芯片只能提供480P分辨率的H.264解码。

NVIDIA坚信，在1080P解码方面还没有任何一家公司的解决方案能达到他们的功耗效率比。

Tegra在1080P解码时，其功耗低于100毫瓦。

NV声称其他1080P解码方案的功耗至少要开到1W，因为许多运算还要依赖于CPU运算才能完成。

对于整个系统来说会支出许多额外的附加运算。

从另一个方面讲NVIDIA的方案也是最经济的，它有着难以想象的轻处理器资源占用率。

处理器的资源占用率比PowerVRSGX的硬解码方案还低，而Tegra方案整体的功耗表现还要更低。

以前我们介绍了两个ARMCortexA9处理单元，音频处理单元，视频编码和解码单元。

下面我们来介绍第五个重要的处理单元——图像信号处理单元。

换句话说，这个处理单元是负责手机的静态、动态拍摄功能。

看到他支持的规格，你也许会吓一跳，它支持高达1200万像素的图像传感器。

可以支持自动白平衡，自动对焦，和一般视频处理。

无论是静态图像还是动态图像，它都可以支持。

并且可以将这些信息输出到下一个重要的处理单元——Tegra2的GeForce图形处理芯片。

　　NVIDIA并没有过多的提及Tegra的图形处理核心，因为这是他们自己设计的。

NVIDIA证实，在Tegra2中，只有两个ARM处理核心来自第三方，其他都是他们自己设计的。

如果你想知道Tegra2的3D图形效能究竟有多强，我要告诉你，在它上面可以运行虚幻3引擎。

Tegra运行大型3D游戏

编辑本段LPDDR2：

双倍内存带宽

　　在Tegra2的GPU架构与Tegra1相类似，同样都支持OpenGLES2.0。

只是性能有更多提高。

NVIDIA预计，Tegra2将有2至3倍的性能提升，有更高的内存带宽和更高的时钟频率。

以前的Tegra仅仅支持LPDDR1，而现在的Tegra2支持LPDDR2。

在微软的ZuneHD中的TegraSoC芯片中，支持一个32bit333MHz的LPDDR1内存总线。

因此它的带宽为1.33GB/s。

而在Tegra2中的内存带宽是Tegra1的两倍。

　NVIDIA认为，Tegra2是一颗有着更高的内存带宽的SoC，它可以提供更好的游戏性能，可以为软件的运行提供更快的装载速度。

NVIDIA在图形业界是王中的王者，因此我们有理由相信，他们在移动图形领域也会称王称霸。

在手机上运行QuakeIII时，Tegra1能够顺畅的实现720P分辨率，帧率超过40帧。

相信现在还没有一款手机能达到如此高的性能表现。

　　像是Tegra1一样，Tegra2也有一个ARM7处理器，它是一颗管理控制芯片。

负责管理数据流，电源管理，和其他类似的任务。

　　你也许会注意到一件事情，NVIDIA的Tegra2中没有调制解调器。

确实如此，NVIDIA就没打算在Tegra2中集成它。

NVIDIA的理念非常简单，他们要专注于具备计算功能的SoC芯片研发，不需要入网许可证或者FCC测试。

OEM厂商如果真的有需要，Tegra2可以支持第三方调制解调器，或者根据需要集成该功能。

这样做可以赢得更快的上市时间。

另一方面，因为世界上有许多不同的无线网络，他们使用了大大小小许多种通讯协议。

如果针对所有网络设计出调制解调单元是不现实的。

因此我觉得NVIDIA的这种做法还是相当有意义的。

并不是每一个采用Tegra2方案的设备都是智能手机，也许还会有许多其他移动设备。

如果加入额外的调制解调单元，就会使产品整体成本上升。

无论是厂商还是消费者，都不愿意看到这样的事情发生。

编辑本段今天是Tegra开发机，明天是智能手机

　　以前的Tegra采用的是65nm制造工艺技术，由台积电进行生产。

而现在的Tegra2采用的是台积电40nm制程。

新的制造工艺技术，使得芯片的体积可以进一步收缩，同样尺寸的芯片可以填充2倍多的晶体管数量。

Tegra2是一个非常复杂的芯片，它具备2.6亿个晶体管。

芯片核心面积为49平方毫米。

事实上，音频部分占据了很大一部分面积，而上文提到的2个A9处理单元仅仅占用了10%的核心面积。

最初的Tegra2芯片将采用的是一个标准的8.8mm的BGA封装，它可以安装在普通的PCB板上。

而未来的智能手机版本将会使用更小尺寸的封装技术，这样可以更加节省空间。

为了方便开发人员，目前NVIDIA提供了5英寸的开发主板。

NVIDIA告诉我们，通过这个简单的开发主板，我们可以开发出数以百计的移动计算设备。

我们也许不能一下子就开发出体积非常小巧的移动设备，但是NVIDIA的目标是在未来开发出手机大小的开发套件。

编辑本段Tegra2智能手机

　　2011年1月6日，LG电子在韩国正式发布了官方代号为Optimus2X的双核手机：

SU660。

这部手机是世界上第一款双核手机。

　　翌日，中国的手机厂商天语也发布了其双核智能手机：

W700。

手机新品：

摩托罗拉MB860

　　手机新品：

　　摩托罗拉DroidBionic

　　机型关键词：

LTE、Verizon、Tegra2平台、双核

　　摩托罗拉DROIDBionic是一款由Verizon定制的4G手机，它配备了一块4.3英寸的电容式触控屏幕，支持多点触控功能，分辨率也达到了540x960像素（QHD级别）。

而它搭载的将是谷歌Android2.2版本的系统，并且采用的是英伟达的Tegra2平台，主频为1GHz的双核处理器让它在系统流畅度方面会有比较不错的表现。

　　同时，DROIDBionic配备了800万像素的主摄像头和前置摄像头，能够支持在4G网络下进行视频通话，而且还能够通过HDMI接口输出高清视频。

据悉，摩托罗拉DROIDBionic将会在2011年的第二季度上市，具体价格目前还不是很清楚。

　　摩托罗拉MB860（Olympus/Atrix4G）

　　机型关键词：

LTE、AT&T、Tegra2平台、双核

　　AT&T定制的4G手机，NVIDIATegra2双核心处理器，频率1.1GHz，Android2.2，4.0寸电容式触控屏，能够支持多点触控等功能（实为两点触控），分辨率960×540（quarterHD，简称qHD），TFT材质,pentile排列.1GBRAM，16GB储存空间，可扩充至48GB，电池容量1880mAh（Tegra2的耗电看来惊人），支持HSPA+，10.9mm厚度。

　　摩托罗拉Atrix4G内置了一颗500万像素的摄像头及LED闪光灯，能够支持自动对焦、720P高清视频录制等功能。

值得一提的是，摩托罗拉还为Atrix4G提供了专门性的扩展设备--一个笔电基座（类似LenovoIdeaPadU1Hybrid），包括11.6寸的屏幕和键盘。

有HDMI输出与两个USB埠，官方称为"Webtop"应用（应从Nettop衍伸而来）。

当你把手机插入设备后面的插槽后，你就可以使用11.6寸的扩展设备大屏幕来对手机进行操控，并且让手机直接使用扩展设备的电源。

　　编辑点评：

单单从摩托罗拉Atrix4G的配置来看，称之为史上配置最强悍的手机也一点都不为过。

事实上，它早已经超过了手机的范畴，它所搭配的扩展设备可以轻松让它变身笔记本。

虽然配备了一颗1930mAh容量的电池，但是续航力依然还是我们关心的话题，希望摩托罗拉Atrix4G能够为我们带来一个非常不错的表现。

编辑点评：

摩托罗拉这次连续发布了两款4G手机（Atrix和DROIDBionic），也是同时为美国两大移动运营商提供了最为了顶级的定制手机，可见其在2011年里发展的雄心。

这两款手机，不仅支持4G网络，而且均采用现在最新最强的双核CPU，性能上完全超越了单核，正式开启了双核手机时代。

　COMPUTEX2011台北电脑展开展第三天，所有参展商不遗余力的通过这个大舞台展示自己的产品、技术。

NVIDIA在COMPUTEX2011电脑展上首次展出了基于“下一代Tegra”，即KAL-EL（超人）平板电脑（也就是我们俗称的Tegra3），而今天来自NVIDIA总部的egra高级技术市场经理SridharRamaswamy先生，让我们零距离接触了该款产品。

NVIDIATegra高级技术市场经理SridharRamaswamy先生

    　　SridharRamaswamy先生手持的便是基于KAL-EL的Tegra平板电脑，该产品为NVIDIA原厂工程样品。

四核“下一代Tegra”产品

    　　通过产品的系统信息可以看到更详细的参数，该款平板电脑使用了Android3.1版系统，Tegra处理芯片研发代号为“Cardhu”（此信息为笔者猜测，因为没有得到任何NVIDIA官方人员承认）。

下一代Tegra代号KAL-EL

    　　“下一代Tegra”KAL-EL产品具备最新的12核GPU，能够实现2560*1600的桌面级显示设备终极分辨率，同时其整体性能是Tegra2的5倍。

TegraRoadmap

    　　根据TegraRoadmap显示，今年发布代号为KAL-EL的Tegra，正式平板产品将于今年9月上市，而智能手机将于今年年底面世。

    　　与GeForce产品一样，Tegra基本也保持每年一换代的速度更新，在2012年代号为WAYNE的Tegra将面世，其性能值得我们期待。

第2页：

实力不俗现场体验四核Tgera3性能

    　　俗话说“光说不练假把式”，空谈KAL-ELTegra有多强大难免让人信服，好在SridharRamaswamy先生为我们提供可参考的DEMO标准测试依据。

    　　该演示DEMO里不仅仅演示了3D效果渲染，同时还有PhysX效果和初级光线追踪效果，也就是说整体DEMO的计算量庞大程度并非现在普通ARM处理器可抗衡。

4核Tegar运行DEMO

四核运行效能达31帧

    　　通过平板电脑的左侧成绩显示，4核（可从平板左下方CPUUSE处显示）状态下，DEMO的平均31帧，达到我们日常电脑所认知的流畅运行程度。

双核Tegra运行DEMO

双核运行效能仅12帧

  　　而当DEMO仅使用双核运行时，DEMO整体流畅运行程度大大下滑，平均帧数仅为12帧。

  　　根据上下两组成绩与分析不难看出，在四核运行状态下，四核的负载程度并没有达到全部100%，此时为31帧；而在双核状态下，两颗核心达到100%运行，此时仅为12帧。

也就是说，从数据上来说四核相比双核仅为接近三倍的提升，没有达到宣传的5倍。

   　　但从负载程度上分析，四核在应对该DEMO时绰绰有余已经无法令其满负载运行，而双核方面则100%满载，所以该DEMO虽然负载很高，但是还是无法让KAL-ELTegra达到理论极限性能。

第3页：

能玩失落星球2KAL-ELTegra全体验

能玩失落星球2KAL-ELTegra全体验

    　　NVIDIA下一代Tegra不仅能够完全应对现有的应用，还能提供现有产品绝对无法企及的性能，例如本次专访中展示的《失落的星球2》、TessellationDEMO、PhysX专项DEMO等，无不体现KAL-ELTegra的强大性能。

基于“下一代Tegra”平板电脑运行《失落的星球2》

基于“下一代Tegra”平板电脑运行PhysXDEMO

基于“下一代Tegra”平板电脑运行BallDEMO

基于“下一代Tegra”平板电脑运行TessellationDEMO

    　　通过此次KAL-ELTegra产品体验会，让我们彻底了解了NVIDIA目前在ARM处理器、在智能便携设备上的强大实力，虽然竞争对手不乏Intel、三星、德州仪器、苹果这类超强实力选手，但是凭借NVIDIA在图形计算上的先天优势，定会闯出一片天空。

    　　同时在体验会中，NVIDIATegra高级技术市场经理SridharRamaswamy先生还介绍说，全球60个国家的20个最重要移动运营商中，已经有14家和NVIDIA进行了Tegra产品的洽谈，Tegra无论前景、还是钱景都商机无限……

5倍性能于Tegra2NVIDIA公布新款4核移动处理器

　　近日，NVIDIA正式公布了其四核心移动处理器，代号为“KAL-EL”，并承诺将在8月份大量出货相关产品。

　　结合我们之前的消息，我们有理由相信代号“KAL-EL”的移动处理器就是即将在今年秋季登场的Tegra3。

根据NVIDIA方面的表示，“KAL-EL”处理器将采用4核心设计，至少拥有5倍于Tegra2的性能，并支持3D立体输出。

而在功耗方面“KAL-EL”亦非常优秀，据称搭载该处理器的平板机若用于播放高清视频，12小时的续航不是问题。

　　虽然NVIDIA暂未提供确实的处理器参数，不过从测试结果来看，“KAL-EL”单从Coremark分数上就超越了IntelCore2DuoT7200处理器，并大幅度领先Tegra2芯片。

　　NVIDIA还提供了“KAL-EL”平台的实际应用演示，他们将一个分辨率为2560*1440的流媒体，通过“KAL-EL”原型机输出至一个30英寸，分辨率为2560*1600的显示屏上，并在分辨率为1366*768的原型机上直接播放。

我们可以看到显示器和原型机屏幕的画面完全同步且非常流畅。

　　而在游戏测试中，NVIDIA方面选择了《GreatBattlesMedieval》，以“KAL-EL”平台和Tegra2平台进行对比，当游戏使用720p的分辨率和画面人数达650人时，Tegra2平台已经无法流畅运行，而“KAL-EL”平台仍然游刃有余。

　　虽然4核心移动处理器并不是NVIDIA第一家提出，不过其是首家进行了实物演示，并很有可能成为首家出货4核心移动处理器的厂商，我们已经迫不及待地希望看见其相关产品。

===============================================================================================================================================

1.5GHz四核Tegra3

NVIDIA强势来袭!

四核Tegra3处理器架构解析!

      在MWC2011大会上，NVIDIA首次展示了Tegra3在Android设备上运行的情况。

nVidia还透露了他们未来的一些发展蓝图，比如在未来2年半时间内，NVIDIA计划开发出比Tegra2快75倍的芯片等。

nVidia还展示了Tegra3四核处理器在Android平板电脑上的运行情况，他们展示了1440P高清视频在2560*1600面板上的播放情况。

      一、路线图

　　NVIDIA此前制定了六个月更新换代一次的计划，力图用当年击败3Dfx的方式称雄移动处理器市场，不过现在看起来计划有变，路线图上显示的每年一代新品。

至于此前曝光的Tegra23D，也就是现有的Tegra2提升频率并加入3D立体支持，似乎已经被取消，至今也未听说任何相关产品。

　　2011年底，NVIDIA将推出第三代Tegra（俗称Tegra3），代号“ProjectKal-El”（超人氪星本名），将成为全世界第一款移动四核心处理器，集成12个执行单元的GeForceGPU图形核心，支持3D立体，并支持2560×1600的超高清分辨率，整体性能号称五倍于Tegra2，并超越Intel的双核心笔记本处理器Core2Duo。

      NVIDIA公布的Coremark1.0测试数据显示，Tegra2可以得到5840分，Core2DuoT7200达到了10136分，Tegra3则能跑出11354分，基本两倍于上一代。

      再往后，2012年是第四代“Wayne”（蝙蝠侠本名），性能十倍于Tegra2；2013年、2014年分别是第五代“Logan”（金刚狼本名）、第六代“Stark”（钢铁侠本名），其中后者的性能可达Tegra2的八九十倍。

四核Tegra3表现惊人!

性能5倍功耗持平

关于半导体芯片巨头Nvidia公司旗下的Tegra系列ARM处理器相信很多读者已经有所耳闻了，实际上Tegra系列处理器凭借出色的性能和能效已经在当前的智能手机和平板电脑领域占据了相当份额。

目前市场上的Tegra芯片是第二代，也就是Tegra2，不过在本月初的COMPUTEXTAIPEI2011大展上，Nvidia方面已经展示了代号为KalEl的Tegra3。

    我们目前正在谈论的正是采用40纳米制造工艺的Tegra3，有业内消息来源表示，KalEl即Tegra3最终可以在电池寿命方面媲美甚至超过Tegra2，考虑到Tegra3是一款性能比Tegra2提升达5倍的强大处理器，我们不得不说这样的能效表现已经相当令人满意了。

按照Nvidia此前的计划，采用40纳米制造工艺的Tegra3即KalEl将于今年秋季正式推出，届时将有基于该芯片的平板电脑陆续亮相。

KalEl拥有相当先进的电源管理技术，这将有助于大大节约芯片消耗的电能，从而达到延长设备续航时间的作用，所以最终Tegra3设备的电池续航时间将接近于Tegra2设备。

    据透露，在搭载同样规格电池的情况下，下一代配备Tegra3处理器的摩托罗拉Xoom平板电脑电池续航时间将接近10小时，同时由于Tegra3支持4个物理核心而且图形性能提升明显，至少基于该平台的产品在游戏体验方面将会有明显的提升。

KalEl即Tegra3的规格大致为1.5GHz的CPU核心外加12个图形核心即Shader处理器，因此3D性能相当不错，更强悍的是它还可以支持输出2560×1600象素的超高清分辨率图像，总而言之Nvidia宣称Tegra3的性能可以“比Tegra2快5倍”。

    在Tegra3即KalEl之后，Nvidia将会推出代号为Wayne的新一代ARM处理器，该处理器将采用28纳米制造工艺，并且将带来超过Tegra2十倍的性能，该芯片预计2012年首次亮相。

      二、Tegra3架构简析

　　Kal-ElTegra3仍采用台积电40nm工艺制造，事实上NVIDIA12天前才刚刚从工厂里拿到第一颗样品，A0修正版本，然后马上就带到了西班牙巴塞罗那进行展示。

据介绍，现在展示的型号是面向智能手机的版本，型号AP30，封装尺寸14×14毫米，内核面积大约80平方毫米，这可要比49平方毫米的Tegra2大多了。

不知道最终成品会不会升级成28nm工艺。

      Kal-ElTegra3的处理器架构仍然基于授权而来的ARMCortex-A9，只是核心数量由两个增加至四个，并提升了频率（具体不详），但共享的二级缓存容量还是1MB。

集成的内存控制器也继续是单个32-bitLPDDR2，只是做了简单增强并提升了频率，NVIDIA认为这已经能够提供足够的带宽。

　　值得一提的是，Tegra3的每个核心都将增加支持ARMMPE媒体处理引擎和NEON媒体与信号处理技术，德州仪器OMAP4相对并于Tegra2的一大优势将不复存在。

图形核心部分，Tegra3将使用更大、更快的ULPGeForceGPU，着色器数量从8个增加到12个，但仍不是统一着色架构。

Tegra2的组合是4个顶点着色器、4个像素着色器，不知道Tegra3会不会使用6+6的组合。

　　至于功耗，Kal-ElTegra3在同等负载下将不会高于Tegra2，当然如果开动全部四个核心，电池续航时间必然会受到一些影响。

NVIDIA表示，Tegra3的节能技术有些来自Tegra2的经验，有些来自对ARM处理器架构的深入研究，但没有透露具体细节，也没有给出确切的指标。

      三、视频解码

　　Tegra2能够解码最高20Mbps码率的MainProfileH.264视频，但是面对HighProfile1080p全高清格式就无能为力了，而后者的应用非常普遍。

Kal-ElTegra3终将弥补这一缺憾，可以支持稳定码率40Mbps、峰值码率60Mbps、分辨率2560×1440的高清H.264视频解码，并且还现场进行了展示：

解码一段50Mbps1440pH.264视频，并同步传