图形处理能力领先 NVIDIA手机芯片解析(三)

2012-05-23 19:08:42 来源: 网易手机 举报
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作为世界领先的图形处理器研发制造商,NVIDIA在08年开始涉足移动终端芯片领域。尽管其Tegra一代系列产品市场表现不佳,但后续率先推出的双核Tegra2以及四核Tegra3处理器芯片还是在业界引起不小轰动,下面就带大家来NVIDIA Tegra系列处理器的详细解析。

蛰伏出击的Tegra 2双核处理器

尽管Tegra一代系列产品的市场表现不佳,但经过近2年时间的深度研发,NVIDIA于2010年1月7日在CES展会上发布了其第二代手机处理器芯片,也就是我们后来所熟知的Tegra 2系列,作为全球首款双核心处理器芯片,这在业界引起了不小的轰动。

Nvidia率先发布全球首款双核处理器芯片Tegra 2
NVIDIA率先发布全球首款双核处理器芯片Tegra 2

Nvidia率先发布全球首款双核处理器芯片Tegra 2
NVIDIA率先发布全球首款双核处理器芯片Tegra 2

Tegra 2系列处理器在核心架构方面采用的是基于ARMv7指令集研发的Cortex-Ax架构,不过Tegra 2直接跳过了Cortex-A8架构,而采用当时最为先进并拥有完全乱序执行能力的Cortex-A9架构,主频设定为1GHz-1.2GHz,拥有1MB的二级缓存,并最大支持1GB内存。

双核比以往单核处理器更省电
双核比以往单核处理器更省电

相比前代Tegra产品采用65nm工艺制程,新一代Tegra 2采用更为先进的40nm工艺制程。新的制程工艺使得芯片的体积可以进一步收缩,同样尺寸的芯片可以容纳两倍的晶体管数量,由此带来的不仅是主频的提升,芯片整体的功耗也可以大大降低。

Tegra 2双核处理器芯片核心架构演示
Tegra 2双核处理器芯片核心架构演示

从Tegra 2核心架构图上我们可以看到,除了两个ARM Cortex-A9核心处理器之外,另外有一个ARM7处理器,一个音频处理器,一个影像处理器,一个高清影片解码处理器,一个高清影片编码处理器以及一个图形处理器(2D/3D Graphics Processor),这使得Tegra 2无论在上网、音视频播放、图像处理以及3D游戏的Flash加速方面都能得心应手。

双核Tegra 2在Javascript项目测试中优势明显
双核Tegra 2在Javascript项目测试中优势明显

在视频编码以及解码方面,相比前代只支持720P高清影片,Tegra 2系列可以支持1080P分辨率的H.264格式影片的编码和解码播放,而且在进行解码时所产生的功耗能够小于400mW,这是当时其他芯片所不具备的优势。而在音频解码方面,NVIDIA在2007年花3.5亿美元收购了PortalPlayer公司之后,有了PortalPlayer公司强大的技术支持,NVIDIA也为Tegra 2提供了更为优秀的音频解码器。

双核Tegra 2在游戏体验中的表现同样很出色
双核Tegra 2在游戏体验中的表现同样很出色

在图形芯片方面,Tegra2搭载的是集成8个核心的GeForce GPU,采用高度优化的超低功耗架构设计,显示核心时脉为300-400MHz。尽管GPU架构与Tegra一代并无区别,但由于Tegra 2支持LPDDR2,拥有更高的内存宽带和时钟频率,这使得GPU性能方面将有2至3倍的提升,三角形输出率为90M/s,像素填充率是1200M/s,是苹果A4处理器上所搭载的Power VR SGX535型GPU的2.5倍。

双核Tegra 2相比其他同期产品在Javascript测试上对比
双核Tegra 2相比其他同期产品在Javascript测试上对比

应该说Tegra 2处理器在整体性能上还是相当不错的,但它同时也存在一些缺陷,比如内存通道控制器的位宽太小。一般双核处理器的位宽都要在64bit以上,而Tegra 2的带宽仅有32bit,处理器性能虽然很强,但是不能够很好地发挥出来。

另外由于Tegra 2芯片并不支持Neon指令集,Neon技术是ARM Cortex-A系列处理器的128位单指令多数据体系结构扩展,可有效处理数据并尽可能减少对内存的访问,从而增加了数据吞吐量。阉割了Neon加速模块之后,使得Tegra 2上的GPU性能优势无法发挥最大化,比如不能流畅播放High Profile的1080P H264视频。

波少 本文来源:网易手机 作者:徐诗、马锐宁 责任编辑:王晓易_NE0011
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