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为梦想而创造NVIDIA历代Tegra系

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来源: 作者: 2019-06-08 03:40:45

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2013年9月6日,小米科技在京召开了新品发布会,推出了旗下第三代智能型——小米3,而作为本次发布会的重要看点,除了采用全新的外观设计之 外,小米3还是全球首款采用NVIDIA Tegra 4处理器的。对于熟悉PC的玩家相信都知道,NVIDIA作为全球三大半导体巨头之一,在图形技术和数字媒体处理器行业拥有先进的专业技术。此次,小 米3的发布,也正式将NVIDIA Tegra 4核芯推向市场。同时,本站也在第一时间为大家奉上了小米3的详细评测,为大家介绍了关于Tegra4处理器的相关信息。

NVIDIA作为桌面级显示芯片厂商的大佬之一,在2008年2月份发布旗下首款移动处理器——Tegra芯片,虽然相比高通与德州仪 器,NVIDIA旗下的Tegra芯片还是一个新手,但在短短几年中,凭借多年研发桌面级显卡的经验,Tegra芯片在图形性能上要远远超过两位前者。而 今,除了在显示性能方面领先之外,最新推出的Tegra4在综合性能方面也处于领先地位。因此,今天我们就来回顾下Tegra芯片的发展史,详细了解下 Tegra的发展过程。

说到Tegra发展,我们不能不说到智能的发展,在2007年6月份,苹果的前任老总,史蒂夫·乔布斯推出了旗下第一部移动智能 iphone,并凭借iOS系统以及全屏触摸等等特性在当时可谓对产业进行了一次革命性洗牌,随后,同年11月份,谷歌又宣布与84家硬件制造商、软 件开发商及电信营运商组建开放联盟共同研发改良Android系统。并在短短的两年中,Android系统又凭借大量的战略合作伙伴于2011年第一 季度,全球的市场份额首次超过塞班系统,成为全球第一。

而NVIDIA Tegra的出现可谓是顺应了“天时、地利、人和”,在2008年2月11日,NVIDIA发布了用于智能与PDA平台的APX 2500应用处理器。

Tegra APX 2500

在规格方面,APX 2500芯片基于65纳米制程工艺,核心频率为750MHz,并集成256KB的L2缓存。芯片亦内建了GeForce核心,支持OpenGLES 2.0和Direct3DMobile标准。此外,它支持720p的MPEG-4与H.264/MPEG-4 AVC的解码。而输出方面,支持HDMI 1.2和双显示输出。

虽然从规格上来看,NVIDIA Tegra第一代性能确实不俗,但也正由于是第一代,没有哪个厂商喜欢第一个吃螃蟹,因此,NVIDIA的第一代Tegra芯片在出货量方面并不理想。但 并不代表没有产品采用这款芯片,作为Tegra合作开发商的微软,于2010年正式推出了基于Tegra核芯的新一代Zune HD。对于微软的Zune系列,相信爱好音乐的玩家不会陌生。

Zune HD

Zune HD是微软的一款突破性的产品,拥有类似苹果iPhone的触摸屏、互联浏览器和高清视频输出功能。此外,该款播放器还拥有高清广播功能和Wi-Fi功能。在当时,可以说是唯一一款可与苹果iPod竞争的产品。

小结:Tegra第一代可以说是NVIDIA的一款试水产品,虽然在市场上并未获得成功,但让NVIDIA看到了无限前景,因此,在总结上一代的不足因素,于2010年推出了第二代Tegra产品,既Tegra2。

NVIDIA历代Tegra系列回顾:Tegra2篇

2010年1月,NVIDIA在CES2010大展上重磅发布了全球首款双核ARM架构处理器Tegra2,并获得了三星、摩托罗拉、LG等众 多行业巨头的支持。其中LG更是凭借Tegra2处理器一举让Optimus 2X成为了世界上第一款双核智能。这款被纳入了吉尼斯世界纪录,并在当时引起了不小的轰动,NVIDIA的Tegra2处理器也由此开始受到人们 的广泛关注。

Tegra2

在规格方面,Tegra2相比前代在工艺从65纳米进步到了40纳米,全新的制造工艺技术,使得芯片的体积进一步收缩,让同样尺寸的芯片可以填充2倍多的晶体管数量。另外,Tegra2采用了全新的架构设计,对于行业来说,Tegra2可以说开创了双核时代。

Tegra2架构图

Tegra2在架构方面,基于Cortex-A9架构设计,内置一颗8核心的Geforce GPU图形核心,此外,核心内还采用了七个独立“处理器”:高清视频解码器、音频解码器、图像处理器和ARM7控制核心等等。而七颗独立的处理器让 Tegra2无论在上、音视频播放、图像处理器以及3D游戏的Flash加速方面都能得心应手。

LG Optimus 2X

LG Optimus 2X作为首款采用Tegra2芯片的,凭借双核以及无与伦比的图形性能,得到众多用户好评,因此,也奠定了LG与NVIDIA以后更多产品的深入合作。

然而,世上没有十全十美的产品,Tegra2虽然获得了成功,但却并不能掩盖它的缺点。Tegra2虽然在性能方面取得了显著成效,但功耗方面 却让人不敢恭维,因此,NVIDIA为了让功耗达到一个平衡点,忍痛割掉了NEON媒体处理引擎,因此在视频编/解码方面,相比竞争产品表现微弱,同时, 也让这个细微的改动成为了Tegra2核芯的一大软肋。

小结:综合而言,虽然Tegra2割掉了NEON多媒体处理引擎,但其性能表现仍为不俗。特别是在性能方 面,Tegra2凭借双核芯优势可以说力压群雄,同时,NVIDIA在战略方面,还采用了类似桌面级显卡的PhysX市场策略,携手多家游戏厂商共同打造 了THD游戏平台,让使用Tegra产品的用户可以享受到比其他设备画面更精美的游戏作品,而这也是Tegra2设备吸引游戏玩家的一个重量级优势。

NVIDIA历代Tegra系列回顾:Tegra3篇

Tegra2开创了双核时代,然而在大家沉迷在双核处理器的时候,NVIDIA再次发力,于2011年11月份发布了全球首款四核移动处理器, 既:Tegra3核芯处理器。要知道,在当时“四核电脑”才刚刚普及,而四核/平板的出现,让用户再次一次震撼。同时,也引起了移动产业的“核战争” 争议。

Tegra3

在规格方面,Tegra3仍采用了40纳米工艺制造,四核心最高频率为1.4GHz,而单核最高则为1.5GHz,CPU性能最高可达 Tegra2的5倍,而内部集成GeForce GPU则达到了12核,其GPU性能更是Tegra2的3倍,并支持3D立体显示。同时,在功耗方面,Tegra3四核功耗相比双核的Tegra2更低。

Tegra3架构图

除此之外,Tegra3的最大秘密是拥有第五个核心,虽然名为“四核”的Tegra 3,但实际上内部却包含了5个CPU核心。NVIDIA官方称之为“协”核心。

在架构方面,Tegra3的四颗主要CPU核心与“协”核心均基于ARM的Cortex-A9微架构设计,也就是说,它们能处理的任务其实是一 样的。只不过,Tegra3的“协”核心是利用低功耗工艺制造的,并且NVIDIA为它做了专门的优化,使其可以最大限度的降低活动待机状态下的功耗。

华硕Transformer Prime

说到四核Tegra3移动处理器,我们就不得不提到华硕基于Tegra3处理器发布的Transformer Prime,同时,也是当时市面上首款四核平板产品。而在性能方面更可以用“猛兽”词语来形容。此外,采用Tegra3处理器的代表产品还有LG Optimus 4X HD、HTC ONE X以及中兴 Era 等。

小结:NVIDIA虽然在移动处理器行业还是个新手,但总能给用户一个意外的震惊。在开创双核之后,又再次 引领移动领域进入四核时代。虽然在当时四核引来不少争议,但随着行业的发展,事实证明四核处理器的问世是非常有必要的。另外,在功耗方面,Tegra3在 保证功耗低于Tegra2的情况下再次重新引入了NEON多媒体引擎,使Tegra3在视频编/解码能力上大幅改善。当然,NVIDIA独有的THD游戏 平台也没有抛弃,并让它继续发扬光大。

NVIDIA历代Tegra系列回顾:Tegra4篇

在当你领先他人时,你会注意后边的人,防止被他超越,NVIDIA也是如此,在被其他厂商追赶的同时,NVIDIA于2013年1月7日在CES 2010大展上推出了新一代Tegra核心处理器的第四代产品Tegra4,也是目前全球速度最快的移动处理器。

Tegra4

在规格方面,Tegra4相比上代核心采用了更先进的28纳米HPL工艺制造,特点是低功耗加高K金属栅极,它与28纳米HPM的不同是更注重 漏电率与性能之间的平衡。正因为如此,Tegra4的四个核心最高频率可以高达1.9GHz。而在架构方面,Tegra4集成了四个Cortex-A15 CPU核心,号称Web性能可提升2.6倍(应该是对比Tegra 3),以及一个第二代省电核心(在架构上同样基于Cortex-A15,而不是Cortex-A9/A7等,但是运行频率、电压和功耗都低得多),也就是 依然是“4+1”核心设计。

Tegra4架构图

另外,在图形处理器方面,Tegra4拥有多达72个定制的GeForce GPU光栅化处理单元,是上代Tegra3的六倍之多,图形和游戏性能自然会大幅度提升,同时还支持4K超高清视频解码,以及“PRISM 2 Display”显示技术,可在保证清晰画质的同时降低背光功耗。

小米3

而作为首款采用Tegra4产品的小米3,无论是在运算、游戏还是高分辨率下的表现都非常令人满意。并因此获得了“全球运行速度最快的智能”称号。对于Tegra4产品及小米3的详细介绍,大家可以阅读小米3的相关评测文章《小米3工程版首发评测 Tegra4芯片顶级旗舰》。

总结:综上所述,我们不难发现,NVIDIA虽然在移动芯片领域还是个新手,但其表现却频频让人震惊,而作为图形核心领域的巨头,为何能在移动处理器方面取得卓越的成绩,相信对于这个问题,有许多朋友和一样不解。

关于这个问题,其实内有原因,相信了解PC行业的友可能会知道,当年Pentium 4的NetBurst微架构被Core微架构取代后,一批NetBurst微架构的主要开发人员便离开了Intel,并创立了Stexar公司。而到了 2006年,NVIDIA收购了Stexar公司,由此也获得了一批经验丰富的x86架构开发人员。自此之后,上就一直流传着NVIDIA要做处理器的 消息,不过至今,NVIDIA也没有拿出一款x86架构处理器,其原因并非NVIDIA没有开发x86架构处理器的能力,而是碍于难以获得Intel的 x86架构授权。

虽然x86架构这条路暂时走不通,但这并不妨碍NVIDIA的“CPU梦”,因为他们早已敏锐的洞察到了未来移动互联市场的巨大潜力。所以在 2008年推出了基于ARM架构的Tgera移动处理器。在经过几年的不断更新换代后,我们可以看到NVIDIA逐渐将市场重点从PC产业慢慢转移到移动 领域。在今后,我们期待NVIDIA可以推出性能更强、更有突破性的Tegra系列产品。

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