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双核先锋Nvidia的崛起——手机处理器系列(五)

时间:05-25 来源:互联网 点击:
再次出击的Tegra 3四核处理器

  继双核Tegra 2系列之后,NVIDIA继续保持了业界领先的更新速度,开始专注于代号为KAL-EL的四核处理器芯片的研发工作,并于2011年11月9日率先推出了新一代基于ARM核心架构的处理器Tegra 3,这也是全球首款移动终端平台四核处理器芯片。

  

  全球首款四核手机处理器芯片-NVIDIA Tegra 3

  与Tegra 2一样,Tegra 3仍然采用台积电40nm工艺制程,四核心最高主频为1.4GHz,单核最高主频1.5GHz。根据NVIDIA官方的介绍,Tegra 3的CPU性能最高可达Tegra 2的5倍,集成的12核GeForce GPU性能是Tegra 2上的3倍,并且支持3D立体显示,同时理论功耗值比双核的Tegra 2更低,下面就带大家详细了解这款处理器。

  

  性能相比Tegra 2提升5倍

  独有4+1多核架构管理模式

  为了有效地解决多核运算所带来的功耗问题,NVIDIA首创了vSMP(可变对称多处理)多核架构管理模式,并且申请了专利技术。虽然Tegra 3名为四核处理器,实际上却包含了5个处理器核心,这5个CPU核心在内部结构上完全一致,均为Cortex-A9架构,除了四个采用高性能制程的主核心之外(每个主核心可根据工作负载独立而自动地开启或关闭),还有一个专为低功耗节电而设计的核心,它的主频被设定为最高500MHz,也被称为伴核(Companion Core)。

  

  vSMP多核管理模式详解

  vSMP技术可允许Tegra 3针对不同的使用情况,采取不同的处理器核心解决方案,比如手机在待机、接打电话以及收发邮件等低负载情况下,四个主核心就会保持关闭状态,而仅使用低频率的伴核。

  

  vSMP技术能提升整体性能和降低功耗

  而在玩普通游戏、浏览网页加载Flash内容等情况下使用单核或者双核,只有在运行大型3D游戏、高清视频播放等操作时才会四核满负载运行,这种灵活可变的多核心调动机制很大程度上,就能降低芯片整体的功耗,从而让手机获得更长的续航能力。

  需要注意的是,伴核是不能与四个主核心同时工作的,为了保证Tegra 3的高效率以及伴核与主核心之间的高速切换,在缓存、Android系统优化方面Tegra 3也有特别之处。在缓存上,主核心和伴核共享1MB的二级缓存,缓存间返回数据速度在纳秒级别,而多核心高速切换的时间间隔可小于2毫秒。

  

  伴核最高主频设定为500MHz

  在Android系统下,虽然系统可以允许多个核心在不同频率下运行,但系统假设每个核心的运算能力是完全一致的,它会依次来分配计划任务,此时显然多核心工作是不够高效的。而NVIDIA表示,vSMP将一直保持被激活的核心工作在同步系统频率上,以此方式为Android系统优化,从而达到更高的效率。

  

  与高通以及TI等对手的产品对比

  

  相比之下Tegra 3功耗控制方面表现很出色

  通过vSMP技术,Tegra 3很好地解决了多核处理器在高性能和低功耗之间的平衡问题,在执行同样功能操作时,Tegra 3相比前代Tegra 2在功耗控制上具有明显的优势。而来自一份《Coremark》的测试软件的结果则显示,若达到目前主流CPU性能,Tegra 3只需要付出一半的功耗,而如果需要更高的性能,Tegra 3可以提升近一倍,但功耗却比现在主流双核心产品低20%。

  

  伴核的引入能很大程度降低功耗

12核心GPU图形处理优势突出#e#

  12核心GPU图形处理优势突出

  而在图形处理方面,依旧集成了超低功耗设计的GeForce GPU,相比上代产品,GPU的核心处理单元增加到12个,内存宽带相比Tegra 2提升三倍,图形输出方面支持HDIM 1.4a规范,除了完全胜任1080P High Profile 40Mbps高清播放之外,还支持3D视频的播放、输出以及2D转3D功能。同时,加强的GPU还将带来更好的实时光影效果、动态模糊效果、以及物理引擎运算效果。

  

  Tegra 3芯片的优势一览

  此外,Tegra 3在成像以及显示方面也有重大提升,最高支持3200像素的主摄像头以及500万像素副摄像头,拥有全新的300M像素/s的图形处理单元。而在存储器方面,支持DDR3-L 1500\LPDDR2-1066规范的内存接口,容量最高可达2GB。

  

  Tegra 3内置全新12核心的GPU

  

  四核Tegra 3的游戏性能表现比Tegra 2提升很大

  Windows 8的普及或将成新的增长点

  值得一提的是,Tegra 3四核处理器将同时支持Windows 8以及Android两大移动系统平台。对此,英伟达施澄秋认为,尽管目前Windows 8平台还未得到普及推广,但这毕竟也是今后移动终端市场不可忽视的又一大新兴平台,随着Windwos 8的普及势必会在一定程度上给Tegra 3提供良好的发展契机,事实上Tegra3已经成为Windows 8的ARM版的推荐设计平台之一。

  

  四核Tegra 3与同期产品相比整体性能优势明显

总体而言,凭借vSMP等多项独家专利技术,Tegra 3处理器芯片在性能上的表现是值得肯定的,这一点从搭载

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