在坐拥彪悍性能后 Tegra是如何改变我们生活的?_希爱力60小时

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当你坐在特斯拉Model S里边,用巨大的17英寸屏幕作为中控面板控制着整辆车中的设备,或是听着谷歌努力宣传自家的Nexus 9平板性能多么彪悍的时候,支持这些设备完成复杂任务的芯片,全部源自NVIDIA英伟达的Tegra系列,也许你并没有发觉,NVIDIA的Tegra芯片已经

“保质期”竟可长达5年 飘洋过海的进口啤酒真靠谱吗?

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当你坐在特斯拉Model S里边,用巨大的17英寸屏幕作为中控面板控制着整辆车中的设备,或是听着谷歌努力宣传自家的Nexus 9平板性能多么彪悍的时候,支持这些设备完成复杂任务的芯片,全部源自NVIDIA英伟达的Tegra系列,也许你并没有发觉,NVIDIA的Tegra芯片已经融入了我们的生活。

Tegra K1到底有多强?

在今年1月份的CES展会上,NVIDIA发布了Tegra K1,对于跳过了Tegra 5的命名的Tegra K1,NVIDIA给出了很多很多理由,其中就包括祭出看家本领的GPU。

在Tegra K1上,GPU的升级可以说是大跃进式的,之前已经拥有7年历史的NV40被扔进了垃圾桶,转而一步到位升级到开普勒Kepler构架,与桌面级显卡Geforce GTX780 Ti相同,光是这一点就足以让竞争对手汗颜。事实上Tegra K1的GPU拥有192个CUDA计算核心,并且完全支持PC级游戏技术,其中包括DirectX 11、OpenGL 4.4以及曲面细分Tessellation,并且GPU部分功耗控制在了2W左右,整块SoC控制在5W以内。

并且得益于拥有与PC相同构架,把游戏从PC平台移植到Tegra K1平台上所花费的时间大幅缩短,以TRINE 2游戏为例,制作团队只花了6周时间就完成了移植工作,这个速度在以前是不敢想象的。

小米平板运行TRINE 2

除了GPU之外,Tegra K1恐怖之处还在于,NVIDIA在Tegar K1上准备了两种完全不同的结构,一个是沿用老的4+1 Cortex A15核心,最高频率2.3GHz,一级缓存为32k+32k(指令+数据)。另一个结构则是使用核心名为丹佛Denver的双核心结构,频率最高2.5GHz,拥有128K+64K(指令+数据)的一级缓存,支持64位计算。而也正因如此,采用Tegra K1的Nexus 9也正式进入了64位的行列。

在64位计算的带动下,Tegra K1将最高支持8GB的LPDDR3/DDR3L内存,其HDMI输出兼容4K(UltraHD, 4096x2160)标准,封装大小为23x23 FCBGA、16x16 S-FCCSP或者15x15 FC PoP。在今年年初我们对Tegra K1的测试中,Antutu就拿下了44245的高分,3Dmark的Ice Storm Unlimited场景拿下了25737分数,不仅甩出自家的Tegra 4几条街,就连竞争对手也望尘莫及。

目标:占领移动端

拥有彪悍性能但不付诸应用,就如同1500马力发动机只配一个4速手动变速箱,简直暴遣天物。率先搭载Tegra K1的正是小米平板MiPad。让我们把小米平板在外形上向iPad mini套近乎的讨论放在一边,小米平板上采用的四个基于ARM Cortex A15架构的主核心,工作频率最高2.3GHz,剩下一个核心结构与主核心相同,但频率要降低50%,用来处理一些对性能需求不那么迫切的任务,以达到省电的目的。

我们前边所提到的开普勒架构GPU在小米平板上表现出了彪悍的新能,在我们之前的评测中,小米平板在3DMark、安兔兔、Baesmark、Geekbench 3等主流跑分软件上都拿下了不俗的成绩。


Tegra K1顺带还治好了当年的“核弹级”功耗的弊病,在TSMC最新28nm HPM工艺帮组下,小米平板在平时的运行中,正面温度为34摄氏度左右,背面则为40摄氏度左右,即便是在满载荷跑分一段时间,也仅有45度的温度,如果不是特意用手触摸,根本感觉不出来。

而双核丹佛核心的Tegra K1则会被直接运用在即将发售的谷歌Nexus 9上,ARM v8定制CPU结构,对七路超标量微架构和对动态代码优化(DCO),再加上Android Lollipop对64位支持,推动2048x1536分辨率早已是轻而易举的事情,由此可见Nexus 9的性能将及其可观。

事实上Tegra K1的应用远不止于如此,NVIDIA的野心早已延伸到笔记本身上,比如宏碁NVIDIA合作推出了Chromebook 13笔记本,亦或者惠普的Slatebook 14,乃至使用到NVIDIA自家的平板SHIELD Tablet上。

不灭的游戏情怀

提到NVIDIA SHIELD系列,不得不提起我们去年曾经测试过的那个大家伙,在Tegra 4时代,NVIDIA SHIELD的性能已经秒杀了那个时候所有的掌上设备,NVIDIA把最强大的性能都几乎运用到游戏上来。

而NVIDIA SHIELD也不负众望,凭借着当初的Tegra 4 1.9GHz 4+1核处理器,2G内存配置,应付所有Androi游戏完全是轻而易举。并且还破天荒的使用了2X2 Mimo天线的设计(要知道手机一般为单天线),在连上802.11n 5GHz网络之后,将达到彪悍的270Mbps,传输速度突破10MB/s毫无压力,也就是说SHIELD拥有80Mbps码率轻而易举。

用SHIELD来控制飞行器

在堆起彪悍的硬件之后,NVIDIA让SHIELD通过PC視頻串流的方式玩起了PC游戏,并且在不久之后,NVIDIA开始将SHIELD云端串流服务付诸应用。即便是你没有一个顶级的家用PC,也没有关系,NVIDIA GRID云端游戏服务能够替代你的主机,通过远程串流让SHIELD实现运行PC游戏。当然前提仍然是家中的网络至少拥有10Mbps的网速以及低于40ms的延遲,同时WIFI环境限定在5GHz。

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请不要忘了,上边的描述说的都是NVIDIA的上一代产品,NVIDIA全球副总裁张建中就曾经表示,NVIDIA SHIELD要成为的是领域内一个标杆的作用,而也早有传言新版本的Tegra K1已经被安装在NVIDIA SHIELD中。

得益于Tegra K1的多普勒构架,将PC游戏移植到拥有Tegra K1的平台上来已经不再困难,这是一个一石二鸟的举措,游戏工作室只需要花费少量的时间,就能将自己的游戏推广到新的平台,极大的缩减了成本。而玩家们也不必苦恼只能在PC或者主机上玩到某款游戏,在未来很有可能手中基于Tegra K1的平板就能将其实现。

运行在小米平板上的运行的TRINE 2就是成功的例子,在此前的小米平板试玩这款游戏的时候,我们并没有从中发现任何卡顿,只是实体按键控制变成了虚拟按键。只要Tegra K1平台得到普及,就会有更多的游戏厂商加入到这个阵营中,毕竟低成本的推广诱惑可不小。更何况NVIDIA早已准备好了Tegra Zone的游戏平台。

成为车载中控的大脑

如果把玩游戏当成NVIDIA和Tegra的主业,事实上NVIDIA Tegra作为SoC已经在汽车市场的“副业”上越走越远,文章一开始特斯拉Model S的17英寸中控面板就是一个很好的例子,在Model S的中控上几乎可以控制车辆的所有功能,包括对车辆行驶的悬架调节、灯光调节,以及导航、音乐、电话、乃至天窗的开合度,整个过程全部依靠触控和虚拟按键来实现,而支撑这些功能实现的正是Tegra芯片。

与普通的移动Tegra芯片不同,针对车载系统的Tegra与骁龙602A一样,拥有更强的可靠性和稳定性,但擅长视觉计算的NVIDIA岂能让Tegra VCM落入俗套,在今年CES发布的Tegra K1 VCM本身就是一个完整的计算机系统,并且能运行在QNX、Android、Linux以及Windows上,以完成各种复杂的预算,比如奥迪Sport Quattro Laserlight的激光大灯就专门配备了独立的Tegra 3。

奥迪Sport Quattro Laserlight使用了Tegra 3作为控制芯片

依然是多亏开普勒构架,Tegra K1 VCM的图像性能非常强大,这也就意味着除了能实现酷炫的仪表板显示之外,通过摄像头,Tegra K1 VCM还将获取到比以往更多信息。比如增强夜视、行人探测乃至限速标志识别。这些辅助功能全部依靠Tegra K1 VCM的图形处理能力实现。

相比传统车载的封闭芯片而言,NVIDIA给Tegra VCM留下了很多升级余地,它不需要周边硬件随之升级,也就是在汽车本身已经配备了车载摄像头、电子稳定系统的前提下,只需要更新固件,即可获取新的功能,这不免让人联想到NVIDIA频繁的驱动更新。

对于工程师而言,Tegra VCM接口的向下兼容性,让更高规格芯片的更换也变得轻而易举。奥迪Allroad上的车载资讯娱乐系统MIB正是基于Tegra 3研发,提供了数字仪表盘、3D地图显示以及即时交通信息等诸多功能。而正式发布的时候,奥迪工程师可以直接换上Tegra K1以获得更强的处理性能,不同两代之间的Tegra可以做到无缝升级。

跑在云端的Tegra

在2011年NVIDIA宣布丹佛计划研发64位芯片的时候,Tegra芯片就被计划要运用在服务器上。拥有低功耗和高性能的Tegra K1自然成为考虑的对象,早在此前巴塞罗那超级计算中心就曾经考虑过使用Tegra 3芯片。

现在开普勒架构为Tegra K1提供了更大的便利,每秒处理20千万亿次超级计算机Titan使用的就是开普勒架构,在一块计算机节点中,配备了4个4个NVIDIA Tesla K20 GPU,而整个Titan拥有18688个以上的节点,如果换用功耗更低的Tegra K1,电量的节省将相当可观。

当然定制化的ARM处理器更适合处理和传递Web请求,Tegra K1在微服务器化的道路上还有路要走,现在NVIDIA需要考虑的是如何将GRID与之结合,就像NVIDIA SHIELD利用GRID技术实现远程PC游戏視頻串流那样。

结语:Tegra的征途是星辰大海

我们不能否认NVIDIA在每一次的发布会上,总能给NV粉丝带来许多惊喜,NVIDIA Tegra系列几乎每一代性能在同时发布的移动芯片中位于翘楚。如何善用这些性能成为工程师们所要考虑的问题,也正因如此,Tegra才会被运用在手机、平板乃至汽车、服务器上。在普适计算Ubiquitous computing成为趋势的环境下,设备对芯片的要求开始趋向低能耗和高效能,这也正是Tegra发展的节奏,Tegra的定位也早已不再局限于手机,对于Tegra系列芯片而言,它们的征途已经是星辰大海。

Tegra K1的麦田怪圈

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