第1頁:NVIDIA宣布全球首款四核移動芯片
NVIDIA日前正式宣布了新一代代號為“Project Kal-El”的ARM芯片,它是全球首款四核移動計算芯片,另外還引入了全新的協處理(companion core)內核。
Kal-El芯片同樣基于ARM Cortex A9架構和TSMC 40nm LPG工藝,并沒有引入最新的28nm制程,采用四核設計,每個內核包括32KB的數據緩存和32KB的指令緩存,另外四個內核共享1MB的二級緩存另外在Tegra 2時代由于刪掉了可選的NEON協處理器,導致面對多媒體加速處理方面性能損失較大,為了彌補這一遺憾,NVIDIA重新找回了這一方案,NVIDIA命名為“companion core”,意即協處理器內核。
圖形核心方面產品依舊基于G7x架構,看來只能到新的WAYNE才會升級為統一渲染架構,不過圖形執行單元從Tegra 2的8個升級為12個,NVIDIA官方表示,基于新的改進架構,Kal-El圖形性能達到了Tegra的3倍,另外產品還加入了大量新圖形功能。
第2頁:分全新“4+1”核心設計
● “4+1”核心設計
雖然Tegra在3D游戲及應用方面表現不俗,不過由于去掉了NEON,一些網頁(Flash)等圖形應用表現很糟糕,新的Kal-El芯片吸取了這一經驗,加入了全新的“companion core”內核,這樣簡單的圖形應用以及多媒體處理器主要交由companion core負責,而大型的應用則交由4個Cortex A9內核以及圖形單元處理,這樣做的好處除了增強了芯片的處理能力,還提升了芯片的效能。
全新“4+1”核設計
另外為了提高能效,NVIDIA還引入了新的Variable Symmetric Multiprocessing(vSMP)技術,即動態均衡多核調節,顧名思義就是根據任務的輕重情況動態調節內核的工作狀態以達到節能的目的,當然在任務繁重的情況下,在TDP的調節范圍內,也可以全面發揮四核的性能,以滿足任務的需求。
從NVIDIA的官方介紹我們可以看到,在后臺運行、音頻、視頻、Email同步、社交媒體同步等應用時,僅調用“companion core”內核就可以滿足需求,而當任務升級為2D游戲、地圖應用等操作時,將啟用1個Cortex A9內核以滿足需求。
而當進入Flash應用,視頻聊天等中度應用時,單個Cortex A9可能無法滿足需求,這是就要發揮雙核的優勢了。而進入大型、多媒體處理和多任務操作時,強勁的四核才是最佳的選擇,當然功耗也隨著上去了,正所謂性能和功耗二者不可兼得。
第3頁:4核+vSMP 性能功耗兩不誤
性能方面由于采用了四核Cortex A9設計,核心數目翻了一倍,和上代Tegra 2的及其它廠商的芯片對比中性能基本實現了翻倍,當然由于核心的增多,工藝依然保持40nm不變,芯片的面積也提升了60%左右,達到了80mm2。
而頻率方面NVIDIA早期的數據表示,Kal-El默認為1.5GHz,不過為了滿足功耗和發熱的需求,實際可能會低于這一預期,折中大約在1.3GHz左右,在不采用新的28nm工藝前,提升至1.5GHz或更高,功耗勢必很難控制。
另外companion core的核心頻率為500MHz,同樣基于Cortex A9架構,可以認為是加入了特殊處理的低功耗核心。
在NVIDIA官方公布的Kal-El和Tegra的功耗對比測試中,由于引入了新的companion core內核,產品功耗平局下降了28%左右,特別是在HD視頻播放時,下降高達61%。
最后NVDIA還不忘拿出了Kal-El和Tegra的游戲性能對比,實際測試中游戲幀率提升都在100%以上,特別是在Glowball中更是領先170%。
第4頁:四核Kal-El成功尚需驗證
Kal-El作為市場上唯一的一款移動四核芯片,支持Android即將發布的Ice Cream Sandwich系統,另外在剛剛結束的微軟Windows Build大會上,NVIDIA也攜手設備廠商展示了最新的Windows 8平板。
Kal-El同時支持Windows 8和Android,可以為其提供雙重拓展機會,贏得更多的市場,當然Kal-El也有其局限性,雖然產品基于四核設計,不過由于不出彩的40nm工藝和Cortex A9架構可能會成為產品未來的阻礙,雖然現在看來四核的Cortex A9所向披靡,不過在今年年底或明年年初,TI、高通等芯片廠商將會推出全新的Cortex A15架構芯片,按照現在的得到的消息,新的Cortex A15將具備更高的效率,另外廠商也會全力以赴新的28nm工藝。
至于四核Kal-El和雙核或四核Cortex A15的對決中誰能勝出尤為可知,另外即使性能不占優勢,憑借低功耗,新的雙核Cortex A15無疑更有吸引力。
另外值得一提的是NVIDAI會在明年的中旬火速推出新的Kal-El+芯片,產品可能基于新的28nm工藝,進一步降低芯片功耗,而到2013年初,NVIDIA還將祭出Tegra與Icera合體的Grey,支持3G和4G等無線通訊,解決了長期以來產品主打平板市場的尷尬,無疑搭載通訊功能的Grey將更具有吸引力,產品將全面進軍智能手機市場。