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4的强大性能NVIDIA还推出了代号Project Shield的游戲机,左手持Tegra 4利刃右手握游戏机盾牌,杀向了今年的移动处理器市场

发布几天来,我们也陆续了解了一下Tgera 4处理器的一些规格以及跑分性能不过它背后还有很多不为人知的秘密。综合了多方来源对Tegra 4处理器的介绍与分析还有各种吐槽,大家也可以从多个角度来了解一下NVIDIA 2013姩的第一款明星产品

文中提到的内容及数据主要来源于几家国外权威媒体,包括、、以及“毒舌”下文不再一一提及。

4还是比较领先嘚不过三星今年将推出big.LITTLE架构的八核处理器,内有4个Coretex-A15和Cortex-A7核心华为据说也在开发Cortex-A15架构的K3V3处理器,Tegra 4还要加速上市速度才行

Tegra 4处理器核心架构圖

3的80mm2量级,只不过晶体管规模肯定更高具体数值未知。

此外Tgera 4依然沿用了Tegra 3的4-Plus-1设计,也就是说实际上有5个核心另外一个隐藏核心也是Cortex-A15架構的,不过频率、电压以及功耗要低得多主要用来应付一些不需要高性能的应用,这样可以降低功耗延长续航时间。

这个隐藏/伴生核惢在系统里也是不可见的而且它也不是三星那样的big.LITTLE架构,工作原理应该跟Tegra 3里的隐藏核心类似

内存方面,Tegra 4终于一改Tegra 3只支持单通道内存的鈈足了开始支持双通道LP-DDR3/DDR3L/LPDDR2,不过内存频率还没有准确数据三星Exynos 5的DDR3频率达到了800MHz,Tegra 4至少也该有这个水平

续航与功耗:功耗减少45%,TDP大约8W

新工藝的直接好处就是降低了处理器功耗Tegra 4的功耗号称比Tegra 3减少了45%,视频播放续航时间为14小时

芯片的TDP参数未知,不过Heise从Project Shield游戏机中估算了一下咜配备的是38Wh电池,续航时间是5-10小时(在掌机中这个续航算是很低了)因此功耗大约是3.8-7.6W左右,如果算上内存、WiFi之类的消耗那么实际功耗茬5W左右。

这个功耗是学武术什么精神概念呢结合之前Anandtech做过的芯片级功耗测试来看,三星的Exynos 5250处理器的典型功耗在4W左右最大功耗约为8W,因此四核的Tegra 4控制的还算不错只不过这个“不错”的前提只适用于配备大容量电池的平板上。

我们把Project Shield游戏机看作一个5英寸720P、38Wh电池的手机其遊戏续航时间是5-10个小时,然后以小米2手机为参照对象其电池容量为2000mAH,电压3.7V电池容量是7.4Wh,在我们的测试中GLBenchmark放电时间是3小时27分那么,使鼡与小米2手机同样容量电池的Tegra 4手机游戏续航时间恐怕只有1-2个小时只有小米2手机的一半左右,而且这还没考虑手机里各种信号芯片的消耗


小米2满载时游戏续航时间大约是3个半小时

当然,这个换算是比较粗放的手机/平板的真实续航时间还要看屏幕以及厂商的优化,但是从NVIDIA官方给出的数据换算来看Tegra 4用在手机上恐怕需要在续航上作出一些妥协

GPU:非统一渲染架构,核心源于NV4x架构

Tegra 4的CPU架构部分是基于Cortex-A15指令集的32位ARM架构上NVIDIA还不会开发自己的指令,Project Denver计划的产品倒是有可能跟高通一样自主开发ARM兼容架构所以Tegra 4的CPU架构不做介绍了,GPU部分是NVIDIA自己开发的这个財是重点。

先说Tegra 4问世之前的一个小插曲NVIDIA今年推出的Kepler架构功效非常高,一改Fermi时代的高发热高功耗旧貌黄仁勋在公司内部邮件中表示Kepler架构洳此高效甚至可以用到移动处理器上,而许多人确实很期待Tegra 3之后的产品会升级到统一渲染架构

3的6倍,当然还有一些渲染管线以及缓存容量的调整不过纹理单元规模没有提及。

在统一渲染架构支持方面走的比较靠前的是PowerVRSGX 5系列开始就已经支持统一渲染架构了,这都是几年湔的事了新一代SGX 6系列还会继续提升。

不过监Nick Stam认为苹果的处理器中图形核心占据了太多面积,而实际游戏“并不是那么让人着迷”而NVIDIA嘚长处不是堆硬件,而是软件和驱动优化通过与游戏开发商的合作与优化是可以打败iPad的。


GPU虽然是NVIDIA的强项但是Tegra 2/3使用的都是很古老的核心,性能参数都低于同时代的移动处理器Tegra 4没想到也是如此

不管哪种种架构,具体的性能上NVIDIA宣传的都是6倍提升具体的游戏测试中应该能达箌3-4倍性能提升(NVIDIA语)。GLBenchmark 2.5中现在的Tegra 4跑分已经达到Tegra 3的2.5倍左右,相当于A6X的62%优化之后得分应该还会有所提升。

GPU架构的硬件设计先不去管它再來看Tegra 4最为人诟病的地方——那就是作为新一代的移动处理器,它竟然不支持现有的技术规范GPU计算方面完全不支持OpenCL,NVIDIA自家的CUDA也不支持图形规范上也不支持OPenGL ES 3.0(NVIDIA的宣传中都没提这一点,Heise上说的是不支持应该还是停留在Tegra 3的ES 2.0规范上),微软的DX10/DX11.1也不要指望了


高通骁龙S4系列的处理器已经通过OpenCL这样的规范实现GPU和GPU同时加速性能提升,NVIDIA在这方面反倒保守了

BSN对这个问题很在意特地询问了NVIDIA官方,后者在回复中表示:“现在嘚移动应用中根本无法利用OpenCL、CUDA以及更高级的OpenGL规范的优势Tegra 4的GPU性能非常强劲,我们的目标是致力于提高终端用户的真实体验

NVIDIA没说出口的罙层原因也许是Tegra 4的GPU架构实在太老了,还是GeForce 6/7时代的那时候OpenCL以及自家的CUDA恐怕还在酝酿阶段,所以干脆不提这些技术规范了这一举动也让BSN大加吐槽,这跟NVIDIA在桌面及HPC领域中推崇GPU计算的表现完全不符啊

BSN还举例称不支持OpenCL这样的规范已经对NVIDIA的Tegra造成了影响,在宝马新一代硬件竞争中NVIDIA就敗给了飞思卡尔后者使用的Vivante图形核心支持最新的OpenGL ES 3.0以及OepnCL规范,而NVIDIA的不行这就是他们出局的原因。

另外不支持这些规范对NVIDIA未来的市场竞爭也很不利,Futuremark即将推出新一代跨平台测试软件Rightware的Basemark X也会如此,他们都要求更高的API规范支持实际上从CES展会上的现场测试来看也是如此,对OpenCL、OpenGL ES 3.0支持较好的高通APQ8064处理器手机以及iPad得分都比较靠前而Tegra 3处理器就非常靠后。

还有Windows RT设备上的高通的APQ8064、ARM的Mali-T600系列已经支持DX11/DX10规范。据说高通没能叺选Surface RT平板处理器是因为当时他们没搞定驱动所以微软才选了Tegra 3,而且有消息表示下一代Surface RT平板将使用高通、AMD以及Intel的芯片毕竟这三家的移动GPU核心对DX11规范支持的更好。

在Tegra 4没公开之前传闻中的各种规格确实让人很兴奋,四核Cortex-A15核心统一渲染架构,72个图形单元支持DX11、OpenCL、OpenGL 4.x以及CUDA规范,但是最终有些变成现实了而有些落空了,特别是API规范方面与大家的预期相比是一落千丈虽然NVIDIA嘴硬说这些规范没学武术什么精神意义,他们更关注用户体验但是作为新一代的移动处理器,Tegra 4至少也要在市场上撑两年别人已经支持的规范你却不支持,这在宣传上已经吃虧了

还有就是Tegra 4处理器的功耗和续航,作为一个四核Cortex-A15架构的处理器来说4-8W的功耗跟现在的三星Exynos 5双核差不多,看起来已经很不错了不过三煋的双核Cortex-A15处理器目前只用在了平板中,依然没能进入手机市场目前使用Tegra 4处理器的设备也主要是平板,用在智能手机上恐怕还得优化一下功耗管理该降频就得降频。

最后就是上市时间了这个问题甚至要比规格性能高低的影响还要大,目前能提供28nm四核处理器的主要是高通┅家(其实国内的瑞芯也推出了28nm工艺的四核Cortex-A9处理器了)无论是平板还是手机,现在不用APQ8064都不好意思说自己是旗舰了

NVIDIA如果能在未来两三個月内将大批Tegra 4设备推向市场,那么跟高通还有的一拼如果要拖到年中或者下半年了,那么三星的28nm HKMG工艺的四核Cortex-A15处理器、高通的骁龙600/800处理器吔要问世了到时候竞争烈度就会更高,Tegra 4的优势还有多少呢

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