Tegra

Tegra

Tegra是於推出的基於ARM構架通用處理器品牌(即CPU,NVIDIA稱為“Computer on a chip”片上計算機),能夠為便攜設備提供高性能、低功耗體驗。

品牌背景

Tegra產品路線圖 Tegra產品路線圖

2008年2月,早已敏銳洞察到了移動網際網路市場的潛力的NVIDIA非常令人震驚的向業界發布了旗下一款重量級跨界產品——。

Tegra是一種採用單片機系統設計(system-on-a-chip)晶片,它集成了ARM架構處理器和NVIDIA的GeforceGPU,並內置了其它功能,產品主要面向小型設備。和Intel以PC為起點的x86架構相比,ARM架構的Tegra更像是以手機處理器為起點做出的發展。它不能運行x86 PC上的Windows XP等作業系統,但在手機上套用多年的ARM架構輕量級作業系統更能適應它高速低功耗的需求。

品牌推廣

為了更好地在中國地區開展NVIDIA(英偉達™)的品牌推廣活動,使NVIDIA(英偉達™)產品在中國地區更加深入人心並被廣泛記憶,從2009年11月30日起,NVIDIA(英偉達™)Tegra™正式在中國啟用中文名--“圖睿 ”。“NVIDIA(英偉達™)Tegra™(圖睿™)”的中英文組合名稱,被使用於所有的NVIDIA(英偉達™)公關、銷售及其他宣傳材料中,以及NVIDIA(英偉達™)合作夥伴的公關、銷售及其他宣傳材料中。“圖睿™”須與“Tegra™”英文名稱組合使用,不可以單獨使用,且順序不可以顛倒,即“Tegra™”在前,“圖睿™”在後。

產品系列

系列

Tegra系列 Tegra系列

2008年2月11日,NVIDIA發布了用於智慧型手機與PDA平台的APX 2500套用處理器。該處理器集成了一個ARM處理器和一個顯示核心。這款處理器是由NVIDIA和微軟聯合研製,方便套用於使用Windows Mobile的電話中,提高Windows Mobile平台的多媒體處理能力。隨後,nVIDIA發布了Tegra系列產品,Tegra的首批產品有兩款,分別是Tegra 600和Tegra 650,都基於ARM 11架構,APX 2500亦更名為Tegra APX 2500。集成的顯示核心是基於GeForce 6,但加入對CUDA和雙精度浮點運算的支持。

APX 2500晶片的製程是65納米,核心頻率750 MHz,並集成256KB的L2快取。晶片亦內建GeForce核心,支援OpenGLES 2.0和Direct3DMobile標準。APX 2500屬於ARM11 MPCore架構,其低耗電設計,使手提電話可以長時間播放音樂或高清影片。此外,它支持援720p的MPEG-4與H.264/MPEG-4 AVC的解碼。輸出方面,它支持HDMI 1.2和雙顯示輸出。

自後推出的Tegra APX 2600在APX 2500基礎上增強了對NAND快閃記憶體的支持。2009年微軟推出的Zune HD中使用了Tegra APX 2600晶片。

處理器型號製造工藝主頻CPU解析度H.264和VC-1解碼
Tegra APX 2500 65 nm 600 MHz ARM11 MP Core FWVGA 720p
Tegra 600 65 nm 650 MHz ARM11 MP Core SXGA 720p
Tegra 650 65 nm 750 MHz ARM11 MP Core WSXGA+ 1080p

2系列

在CES2010展會上,NVIDIA發布了全新的Tegra 2平台,這是基於ARM核心的第二代Tegra平台。採用了最新40納米技術的晶片的耗電量低於之前產品,雙核ARM Cortex-A9 CPU可實現更快Web瀏覽速度、更短回響時間以及更高整體性能的全球首款移動雙核CPU,而且還支持高清HD視頻播放和HDMI接口。

採用Tegra2處理器的代表產品有LG Optimus 2X,摩托羅拉Artix 4G、Xoom,宏碁A500,華碩 Eee Pad TF101,戴爾Streak 10 Pro等。

處理器型號Tegra 230Tegra 250
CPU Dual-Core ARM Cortex A9
製造工藝 40 nm
封裝 12x12 PoP 12x12 PoP、23x23 BGA
最高頻率 最高1.2 GHz
二級快取 1 MB
一級快取 (I/D) (32KB / 32KB) per core
記憶體頻率 LPDDR2-600 DDR2-667/LPDDR2-600
記憶體容量 最高1GB
GPU ULP GeForce
GPU核心數 8
OpenGL ES 版本 2
OpenVG 1.1
EGL 1.4
視頻 1080p
視頻解碼標準 H.264, VC-1 AP, MPEG2, MPEG-4, DivX 4/5, XviD HT, H.263,
視頻編碼標準 H.264, MPEG4, H.263, VP8
數碼變焦 最高16倍
JPEG 編碼解碼 8000萬像素/秒
主攝像頭 1200萬像素
副攝像頭 500萬像素
靜態圖像穩定功能 支持
視頻穩定功能 支持
音頻解碼標準 AAC-LC, AAC+, eAAC+, MP3, MP3 VBR, WAV/PCM, AMR-NB,
視頻會議(VTC) H.264, MPEG4, H.263, VP8
顯示控制器 2個同步
HDMI 1.3 (1920x1080)
LCD 1024x600 1680x1050
CRT 1280x1024 1600x1200

3系列

Tegra3內部構架解析 Tegra3內部構架解析

2011年11月9日,NVIDIA推出“全球首款移動四核處理器”Tegra 3,同樣採用台積電40 nm工藝製造,四核心最高頻率1.4GHz,單核最高1.5GHz,運算能力13800MIPS,是Tegra 2的3倍。其手機版本則可選四核或雙核版本,支持1366x768解析度螢幕。

四核Tegra 3處理器內建一個“Companion CPU core(伴核)”,相當於五核設計,只不過伴核的性能沒有其餘核心那么高,卻在整個架構中扮演著重要的角色。Tegra 3中的5個CPU核心在內部結構上完全一致,均為Cortex-A9架構。不過,其中四個採用高性能製程(G)製造,為更高頻率運行最佳化。而最後一個協核心則為低功耗製程(LP)打造,漏電流更低,為低頻率運行最佳化,最高頻率僅500MHz。NVIDIA將這種架構稱為vSMP(可變對稱多處理,Variable Symmetric Multiprocessing),已經申請了專利。

相比上代產品,Tegra3圖形運算性能更加強大,GPU核心從8個增加至12個,相較上代產品性能提升約為三倍,最大可輸出2560×1600解析度的高清圖像。

2011年12月,首款採用Tegra 3處理器的華碩Eee Pad Transformer Prime TF201正式上市。採用Tegra 3處理器的代表產品有LG Optimus 4X HD,中興 Era 等。

處理器
CPU 四核, 外加第五個節電核心
製造工藝 40 nm
最高主頻 最高單核 1.5 GHz /四核 1.4 GHz
二級高速快取 1 MB
一級高速快取 (I/D) 每個核心(32KB / 32KB)
記憶體頻率 DDR3-L 1500、LPDDR2-1066
記憶體容量 最高2 GB

T4系列

台北時間2013年1月7日,英偉達於美國拉斯維加斯發布了全球最快的移動處理器NVIDIATegra 4晶片,其超強的性能與電池續航能力支持智慧型手機、平板電腦、遊戲設備、汽車信息娛樂系統、導航系統以及個人PC等多條產品線。

代號為“Wayne”Tegra 4具備72個定製的NVIDIA GeForce GPU顯示核心,其GPU處理性能是Tegra 3 的六倍。此外,Tegra 4首次集成套用了四顆ARM最先進Cortex-A15CPU核心,Web瀏覽可實現2.6倍的速度提升。

Tegra 4 還可通過選裝晶片組——第五代NVIDIA Icera i500處理器實現全球 4G LTE語音與數據支持。Icera i500處理器效率更高,處理速度是傳統數據機的四倍,體積卻只有其40%。

Tegra 4 眾多的突破性創新之中包含攝影運算架構,它通過融合GPU、CPU與相機圖像信號處理器的處理能力,可自動支持高動態範圍 (HDR) 照片與視頻。HDR 技術可完美捕捉圖像,其中包括使用閃光燈拍攝的圖像,與人肉眼看到的效果一致,明亮與昏暗區域的細節表現更加完美。

具備一個第二代節電核心的Tegra 4,具備更高的能源效率,適合低功耗的標準使用環境,其PRISM 2 Display技術可以在實現高級視覺效果的同時減少背光功耗。在一般使用環境中,Tegra 4的消耗功率比前一代的Tegra 3減少了45%。同時,它可實現最長14小時的高清視頻播放。

Tegra 4主要特性:

1.具備72個GeForce GPU核心

2.四核ARM Cortex-A15 CPU以及一個第二代節電核心

3.攝影運算架構

4.通過可選的Icera i500晶片組可支持LTE功能

5.4K超高解析度視頻支持

K1系列

世界頂級顯示卡晶片廠商英偉達(NVIDIA)的CEO黃仁勛在CES 2014開幕之際率先發布了一款全新的處理器Tegra K1。它是目前性能最強悍的移動處理器之一。

1功能配置

這款處理器採用了英偉達的克卜勒架構GPU,配備了192個CUDA核心,在圖形顯示方面的性能非常強大。Tegra K1的套用範圍除了智慧型手機和平板電腦之外,還包括4K電視、遊戲機和汽車等設備。

Tegra K1在性能上全面超越去年發布的Tegra 4,除了192個CUDA核心之外,Tegra K1還擁有4大1小一共5個運算核心,全面支持DirectX 11和OpenGL 4.4,其圖形運算性能有望與遊戲主機一比高下。

2產品特色

根據黃仁勛的介紹,Tegra K1一共有兩個版本,一款是基於Cortex-A15架構的32位四核心版本,最高主頻為2.3GHz;另一款則是基於64位ARMv8架構的雙核丹佛(Denver)CPU核心,最高主頻可達2.5GHz。這兩款處理器均搭載了192核心的克卜勒GPU,支持基於DirectX 11.1的虛幻4遊戲引擎,能讓移動設備實現PC級的遊戲特效。另據悉,32位版本的Tegra K1預計在今年上半年面世,而64位版本的則需等到下半年。

3性能突出

國外Wccftech數據顯示,英偉達新款的Tegra K1的GPU實際性能,讓蘋果A7、高通驍龍800以及自家的Tegra 4處理器都望塵莫及。此次數據評測是以GFXBench測試軟體中的1920 x 1080 T-Rex HD Offscreen為基準,這套測試軟體主要能 衡量3D圖形表現的工具,同時它也是一套跨平台的測試軟體。

其中x86架構表現最高的為 GeForce GT 740M,FPS高達112張,而 英特爾HD Graphics4400(57 fps)/4200(47 fps)則分別輸給了ARM移動平台的的 Tegra K1,後者擁有60FPS。在ARM移動平台方面,蘋果64位A7處理器的PowerVR G6430也敗給了英偉達的Tegra K1,但還領先高通驍龍800處理器。

就現階段而言,採用Tegra K1處理器的參考平板以最終60FPS的成績超越其他移動平台的同類產品,占據第一名。

而英偉達自家的Tegra 4與Tegra K1相比,中間性能差距在3.75倍左右,這個數據也表示Tegra K1擁有32位4+1核心,而非64位Denver雙核心處理器版本。

權威硬體評測平台Tom's Hardware也對Tegra K1進行了測試,性能同樣出眾,特別是GPU性能,遠超市面同類產品。

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