第1页:NVIDIA宣布全球首款四核移动芯片
NVIDIA日前正式宣布了新一代代号为“Project Kal-El”的ARM芯片,它是全球首款四核移动计算芯片,另外还引入了全新的协处理(companion core)内核。
Kal-El芯片同样基于ARM Cortex A9架构和TSMC 40nm LPG工艺,并没有引入最新的28nm制程,采用四核设计,每个内核包括32KB的数据缓存和32KB的指令缓存,另外四个内核共享1MB的二级缓存另外在Tegra 2时代由于删掉了可选的NEON协处理器,导致面对多媒体加速处理方面性能损失较大,为了弥补这一遗憾,NVIDIA重新找回了这一方案,NVIDIA命名为“companion core”,意即协处理器内核。
图形核心方面产品依旧基于G7x架构,看来只能到新的WAYNE才会升级为统一渲染架构,不过图形执行单元从Tegra 2的8个升级为12个,NVIDIA官方表示,基于新的改进架构,Kal-El图形性能达到了Tegra的3倍,另外产品还加入了大量新图形功能。
第2页:分全新“4+1”核心设计
● “4+1”核心设计
虽然Tegra在3D游戏及应用方面表现不俗,不过由于去掉了NEON,一些网页(Flash)等图形应用表现很糟糕,新的Kal-El芯片吸取了这一经验,加入了全新的“companion core”内核,这样简单的图形应用以及多媒体处理器主要交由companion core负责,而大型的应用则交由4个Cortex A9内核以及图形单元处理,这样做的好处除了增强了芯片的处理能力,还提升了芯片的效能。
全新“4+1”核设计
另外为了提高能效,NVIDIA还引入了新的Variable Symmetric Multiprocessing(vSMP)技术,即动态均衡多核调节,顾名思义就是根据任务的轻重情况动态调节内核的工作状态以达到节能的目的,当然在任务繁重的情况下,在TDP的调节范围内,也可以全面发挥四核的性能,以满足任务的需求。
从NVIDIA的官方介绍我们可以看到,在后台运行、音频、视频、Email同步、社交媒体同步等应用时,仅调用“companion core”内核就可以满足需求,而当任务升级为2D游戏、地图应用等操作时,将启用1个Cortex A9内核以满足需求。
而当进入Flash应用,视频聊天等中度应用时,单个Cortex A9可能无法满足需求,这是就要发挥双核的优势了。而进入大型、多媒体处理和多任务操作时,强劲的四核才是最佳的选择,当然功耗也随着上去了,正所谓性能和功耗二者不可兼得。
第3页:4核+vSMP 性能功耗两不误
性能方面由于采用了四核Cortex A9设计,核心数目翻了一倍,和上代Tegra 2的及其它厂商的芯片对比中性能基本实现了翻倍,当然由于核心的增多,工艺依然保持40nm不变,芯片的面积也提升了60%左右,达到了80mm2。
而频率方面NVIDIA早期的数据表示,Kal-El默认为1.5GHz,不过为了满足功耗和发热的需求,实际可能会低于这一预期,折中大约在1.3GHz左右,在不采用新的28nm工艺前,提升至1.5GHz或更高,功耗势必很难控制。
另外companion core的核心频率为500MHz,同样基于Cortex A9架构,可以认为是加入了特殊处理的低功耗核心。
在NVIDIA官方公布的Kal-El和Tegra的功耗对比测试中,由于引入了新的companion core内核,产品功耗平局下降了28%左右,特别是在HD视频播放时,下降高达61%。
最后NVDIA还不忘拿出了Kal-El和Tegra的游戏性能对比,实际测试中游戏帧率提升都在100%以上,特别是在Glowball中更是领先170%。
第4页:四核Kal-El成功尚需验证
Kal-El作为市场上唯一的一款移动四核芯片,支持Android即将发布的Ice Cream Sandwich系统,另外在刚刚结束的微软Windows Build大会上,NVIDIA也携手设备厂商展示了最新的Windows 8平板。
Kal-El同时支持Windows 8和Android,可以为其提供双重拓展机会,赢得更多的市场,当然Kal-El也有其局限性,虽然产品基于四核设计,不过由于不出彩的40nm工艺和Cortex A9架构可能会成为产品未来的阻碍,虽然现在看来四核的Cortex A9所向披靡,不过在今年年底或明年年初,TI、高通等芯片厂商将会推出全新的Cortex A15架构芯片,按照现在的得到的消息,新的Cortex A15将具备更高的效率,另外厂商也会全力以赴新的28nm工艺。
至于四核Kal-El和双核或四核Cortex A15的对决中谁能胜出尤为可知,另外即使性能不占优势,凭借低功耗,新的双核Cortex A15无疑更有吸引力。
另外值得一提的是NVIDAI会在明年的中旬火速推出新的Kal-El+芯片,产品可能基于新的28nm工艺,进一步降低芯片功耗,而到2013年初,NVIDIA还将祭出Tegra与Icera合体的Grey,支持3G和4G等无线通讯,解决了长期以来产品主打平板市场的尴尬,无疑搭载通讯功能的Grey将更具有吸引力,产品将全面进军智能手机市场。