圖睿
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Tegra(中國大陸官方中文名稱:「圖睿」)是由NVIDIA開發的系統單晶片系列產品,2008年6月1日正式發表,替代之前的GoForce系列。主要用於手持式裝置。Tegra可搭配NVIDIA專為智能電話及平板電腦開發的NVIDIA Icera系列晶片組。Tegra的主要競爭對手是高通和德州儀器的對應產品。
每個 Tegra 內建ARM架構的處理器核心、基於GeForce的圖形處理器、音效處理器、北橋晶片、南橋晶片和記憶體控制器置入一個單一的軟件包[1]。由於並非是x86指令集,所以不能運行Windows作業系統[2],但ARM架構的耗電率則較低,可選擇運行Windows Mobile作業系統,或者Android作業系統[3]。nVIDIA原本將此晶片定位用於行動聯網裝置或者智能電話,但現在也試點用在自動駕駛汽車和遊戲機上。
在第一代Tegra產品發佈的時候,由於NVIDIA的經驗不足,只能夠專注於一種作業系統。所以,NVIDIA選擇與微軟合作。例如Zune HD就利用了Tegra晶片。之後,NVIDIA不再專注於一種平台。所以,第二代的Tegra已經可以支援Android。一般認為Google可以藉助NVIDIA Tegra晶片的效能,來提高Android產品的質素,使之可與蘋果公司的產品相競爭。瀏覽器方面,NVIDIA與Opera合作[4],加快網頁的載入速度,更提供動畫效果[5]。
產品介紹
Tegra APX系列
2008年2月11日,NVIDIA發佈了用於智能手機與PDA平台的APX 2500應用處理器[6]。該處理器整合了一個ARM處理器和一個顯示核心。這款處理器是由nVIDIA和微軟聯合研製,應用於使用Windows Mobile的電話中,提高Windows Mobile平台的多媒體處理能力。隨後在2008年6月1日,NVIDIA正式發佈了Tegra 600系列產品,APX 2500亦更名為Tegra APX 2500[7]。整合的顯示核心是基於GeForce 6,但加入對CUDA和雙精度浮點運算的支援。[8]
晶片的製程是65納米,核心頻率750 MHz,並整合256KB的L2快取。晶片亦內建GeForce核心,支援OpenGL ES 2.0和Direct3D Mobile標準。APX 2500屬於ARM11 MPCore架構,其低耗電設計,使手提電話可以長時間播放音樂或高清影片。此外,它支援720p的MPEG-4與H.264/MPEG-4 AVC的解碼。輸出方面,它支援HDMI 1.2和雙顯示輸出。
在西班牙巴塞隆拿舉行的3GSM流動世界大會中,NVIDIA的APX 2500原型機可以執行《雷神之錘III競技場》,並示範性地播放了《滿城盡帶黃金甲》高清版。[9]
Tegra APX 2600與Tegra APX 2500的差異是前者強化了NAND快閃記憶體支援。
Tegra 600系列
2008年6月1日,NVIDIA正式發佈了Tegra品牌,設有Tegra 600和Tegra 650兩款型號,整合ARM11 MP Core、影音處理器,Tegra 600支援720p H.264和VC-1影片解碼,Tegra 650更支援1080p影片解碼。
Tegra 2系列
![](http://images.weserv.nl/?url=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/af/Motorola_Xoom_-_nvidia_Tegra_2_T20-H-A2_on_main_board-0121.jpg/220px-Motorola_Xoom_-_nvidia_Tegra_2_T20-H-A2_on_main_board-0121.jpg)
2010年1月7日發表,它是Tegra的第二代晶片,首款產品Tegra 250,採用台積電的40nm製程製造,整合8個不同功用的處理器[10]。其中兩個是ARM Cortex A9核心,運作頻率是1GHz。另外有一個ARM7處理器,一個音頻處理器(Audio Processor),一個影像處理器(Image Processor),一個高清影片解碼處理器(HD Video Decode Processor),一個高清影片編碼處理器(HD Vide Encode Processor),一個圖形處理器(2D/3D Graphics Processor)。由於NVIDIA在2007年收購了PortalPlayer公司,從而取得音頻處理器技術。
當中的影片編碼器可以支援1080p解像度的H.264格式影片,上一代的Tegra只支援到720p。影片解碼器方面,同樣支援1080p解像度的H.264格式影片。當Tegra 2晶片進行影像解碼的時候,最高可以播放順暢的1080p影片,且電源功耗小於400mW[11]。圖像處理器方面,晶片支援200萬像素網絡攝影機。而圖像處理器支援OpenGL ES 2.0,與上一代相同。但是頻率和頻寬的提升,可以使效能有2-3倍的增長。
Tegra 2晶片可用於製造智能電話、平板電腦、電子書。奧迪汽車(Audi)已宣佈將在2012年推出的車款使用Tegra的車載娛樂及導航系統,福斯汽車集團(Volkswagen AG)旗下的數個汽車品牌也將會選用相同的系統[12]。
新的Cortex A9核心採用亂序執行,而Intel Atom則是採用依序執行。
由於Tegra 2晶片並不支援Neon指令集,使得其多媒體效能存在一些問題,如不能流暢播放High Profile的1080P H264影片。[13]
Tegra 3系列
2011年11月9日發表,CPU核心採用4+1結構,即四顆核心加第五顆省電核心,支援OpenGL遊戲的3D Vision顯示,通過NVIDIA DirectTouch技術分擔部分觸控處理作業,藉以改善觸控反應,並減少耗電量。HDMI支援1.4a版本。
Tegra 4系列
Tegra 4 內部搭載 72 個 NVIDIA GeForce GPU 核心 - 等同於 Tegra 3 GPU 運算動力的 6 倍 - 因此提供更逼真的遊戲經驗與更高清晰度的顯示畫面。 Tegra 4 內部採用 ARM 最先進 CPU 核心 Cortex-A15 ,打造出第一款四核心架構的處理器,加快 2.6 倍的網頁瀏覽速度以及為各種應用程式提供突破性的效能。
Tegra 4 還能透過一款選配晶片組支援全球通用的 4G LTE 語音與數據傳輸技術,亦即第 5 代 NVIDIA Icera i500 處理器。 i500 不僅效率更高,而且尺寸僅有傳統數據機晶片的 40% ,處理能力更是前一代元件的 4 倍。
Tegra K1系列
Tegra K1 提供版本第一種版本採用 32 位元基於 ARM Cortex A15 的四核心加第五顆基於 ARM Cortex A9 的省電核心,而第二種版本則採用 NVIDIA 自行設計的64 位元雙核心 Super Core CPU 。這款 CPU 以 ARMv8 架構為基礎,可提供非常高的單線程和多線程效能,並將GPU架構從 Tegra 2、Tegra 3及Tegra 4的GeForce(G70)架構提升至 Mobile Kepler 架構,Tegra 5 與現階段主推的 GeForce Titan GPU 架構相同,因此也完整支援 OpenGL 4.4、Open GL ES 3.0、DirectX 11、Tesellation 與 CUDA 5.0。根據 Nvidia 的測試,Mobile Kepler 的圖形處理能力將是 iPad 4 的四倍,也比 PS3 強。第一台用在流動裝置上的是2014/5/15由小米公司推出的小米平板,安兔兔跑分可達140000分(v7.2.0)。使用64位元雙CPU核心和192核GPU Tegra K1的Nexus 9跑分更超過55000(v5.2.0)分。
Tegra X1系列
NVIDIA的Tegra X1(代號Erista)有四個ARM的Cortex-A57內核和四個ARM的Cortex-A53內核的big.LITTLE組態,以及一個Maxwell為基礎的圖形處理核心,GPGPU的支援。
X1除了在輝達自家的Nvidia Shield電視盒上使用以外,也被谷歌應用在其自家的平板電腦Pixel C上。而日本遊戲公司任天堂的遊戲主機任天堂Switch和任天堂Switch Lite上也使用了客製化化的X1。
- CPU:ARMv8 的ARM Cortex-A57四核+ ARM的Cortex-A53四核(64位元)
- GPU:麥克斯韋(Maxwell架構,跟GeForce 900系列使用同一個架構)為主的256核GPU
- MPEG-4 HEVC和VP9編碼/解碼支援
- 台積電20納米製程(T210),台積電16納米製程(T214)
- 功耗小於10瓦
型號 | CPU | GPU | 主記憶體 | 採用 | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
處理器 | 核心 | 頻率 (GHz) | 微架構 | 核心組態n1 | 頻率 (MHz) | GFLOPS | 類型 | 容量 | 匯流排寬度 (bits) | 頻寬 (GB/s) | Availability | |
T210 | ARM Cortex-A57 + ARM Cortex-A53 | 4 + 4 | A57: 1.9 GHz A53: 1.3 GHz |
GM20B(Maxwell微架構) | 256:16:16 | 1000 | 512 (FP32) / 1024 (FP16) | LPDDR4 | 3 GB | 64-bit | 25.6 | Q2 2015 |
NX-SoC (T210)[14][15] | A57: 1.020 GHz A53: 1.020 GHz | 底座模式: 768 - 921 | 底座模式: 393 - 471 (FP32) / 786 - 942 (FP16) | 4 GB | Q1 2017 | |||||||
攜帶模式: 307.2 - 384 | 攜帶模式: 157 - 196 (FP32) / 314 - 392 (FP16) | |||||||||||
NX-SOC (T214) | A57: 1.9 GHz A53: 1.3 GHz |
1267 | 649 (FP32) / 1298 (FP16) | LPDDR4x | 8GB | Q2 2019 |
- 註:任天堂Switch執行過程中,只有前4大核工作。
Tegra X2 系列
Nvidia 的 Tegra X2[16](代號Parker)採用了 Nvidia 客製化的 ARMv8 相容核心 Denver 2 和代號為 Pascal 的圖像處理核心,有 GPGPU 支援。[17] X2 使用台積電16納米 FinFET+ 製程製造。[18][19][20]
- CPU: Nvidia Denver2 ARMv8(64-bit)雙核 + ARMv8 ARM Cortex-A57 四核(64-bit)
- RAM: 最高 16GB LPDDR4
- GPU: Pascal 構架, 256 CUDA 核心
- TSMC: 16 納米 FinFET 製程
- TDP: 7.5-15W[21]
型號 | CPU | GPU | 主記憶體 | ||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
處理器 | 核心 | 頻率 | 微架構 | 核心組態n11 | 頻率 | GFLOPS (FP32) |
GFLOPS (FP16) |
類型 | 容量 | 匯流排寬度 | 頻寬 | 發佈日期 | |
T186 | Denver2 + Cortex-A57 |
2 + 4 | Denver2: 1.4–2.0 GHz A57: 1.2–2.0 GHz |
GP10B (Pascal)[22] | 256:?:? | 854–1465 MHz | 437–750 | 874–1500 | LPDDR4 | 8 GB | 128 bit | 58.4 GB/s | 未發佈 |
Xavier 系列
Xavier以漫畫人物X教授的名字命名,在2016年9月28日宣佈,2019年3月發佈。它包含70億個電晶體和8個自訂ARMv8內核,一個帶有512個CUDA內核的Volta GPU,一個名為DLA(深度學習加速器)的開源TPU(張量處理單元)它能夠編碼和解碼8K超高清(7680×4320)。用戶可根據需要組態10W,15W和30W TDP的三種工作模式,晶片尺寸為100x87 mm 2。Nvidia證實,製造工藝為台積電的12nm FinFET,和RTX20系列一樣。
- CPU:Nvidia客製化Carmel ARMv8(64位元),8核心10線程
- GPU:基於Volta的512個CUDA核心,具有1.3 TFLOPS
- TSMC 12 nm FinFET工藝
- 20 TOPS DL和160 SPECint @ 20 W; 30 TOPS DL @ 30 W (TOPS DL =深度學習Tera-Ops)
- 20 TOPS DL通過基於GPU的張量核心
- 10 TOPS DL(INT8)通過DLA單元實現5 TFLOPS(FP16)
- 1.6 PVA單元中的TOPS(可程式化視覺加速器,用於StereoDisparity / OpticalFlow / ImageProcessing)
- ISP單元中的1.5 GPix / s(圖像訊號處理器,具有原生全範圍HDR和磁貼處理支援)
- 用於1.2 GPix/s編碼和1.8 GPix/s解碼的影片處理器包括8k影片支援
型號 | CPU | GPU | 記憶體 | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
處理器 | 核心 | 頻率 | 微架構 | 核心組態 | 頻率 | GFLOPS | 類型 | 容量 | 匯流排寬度 | 頻寬 | 發佈日期 | |
T194 | Carmel | 8 | GV10B?(Volta) | 512:?:? | 1270 MHz | 1300 | LPDDR4 | 256-bit | 137 GB/s | Q3(?) 2018 |
Orin系列
Nvidia於2018年3月27日宣佈了代號為Orin的SoC。[23]
Thor系列
Nvidia於2022年9月20日宣佈了代號為Thor的SoC。[24]
參考條目
參考文獻
- ^ NVIDIA Tegra處理器細節公布. [2008-09-13]. (原始內容存檔於2008-06-06).
- ^ NVIDIA發佈Tegra移动处理器 迈进CPU市场. [2008-08-05]. (原始內容存檔於2008-06-05).
- ^ 黄仁勋:Tegra平台Android系统手机年内出炉. [2010-05-23]. (原始內容存檔於2010-05-21).
- ^ NVIDIA Tegra平台携手Opera浏览器. [2008-09-22]. (原始內容存檔於2008-09-13).
- ^ NVIDIA Tegra MID原型预览. [2008-09-22]. (原始內容存檔於2016-03-04).
- ^ NVIDIA(英伟达)公司推出APX 2500芯片 全球最低功耗高清计算机随芯而生. [2008-02-22]. (原始內容存檔於2008-04-16).
- ^ NVIDIA发布Tegra移动处理器 迈进CPU市场. [2008-08-05]. (原始內容存檔於2008-06-05).
- ^ NVIDIA Tegra处理器基于GeForce 6. [2008-09-12]. (原始內容存檔於2016-03-04).
- ^ NVIDIA APX手机处理器运行《Quake 3》. [2008-02-22]. (原始內容存檔於2008-02-17).
- ^ CPU全面升级 NVIDIA新Tegra2平台解析. [2010-01-13]. (原始內容存檔於2010-01-16).
- ^ Whitepaper NVIDIA® Tegra™ Multi-processor Architecture (PDF). [2010-10-05]. (原始內容存檔 (PDF)於2011-10-27).
- ^ 英偉達發表Tegra. 工商時報. 2010-01-11 [2010-01-11]. (原始內容存檔於2010-01-14).
- ^ NVIDIA的新野望 Tegra 2移动处理器全解析. [2011-04-25]. (原始內容存檔於2011-05-05).
- ^ techinsights.com. Nintendo Switch Teardown. www.techinsights.com. [2017-03-15]. (原始內容存檔於2017-03-13).
- ^ Walton, Mark. Nintendo Switch uses Nvidia Tegra X1 SoC, clock speeds outed. Ars Technica. 2016-12-20 [2017-04-03]. (原始內容存檔於2016-12-20).
- ^ DATA SHEET - NVIDIA Jetson TX2 System-on-Module (PDF).
- ^ https://developer.nvidia.com/embedded/dlc/jetson-tx2-module-data-sheet
- ^ NVIDIA Discloses Next-Generation Tegra SoC; Parker Inbound?. Anandtech.com. 2016-01-05 [2016-07-10]. (原始內容存檔於2016-06-29).
- ^ 存档副本. [2018-02-08]. (原始內容存檔於2017-12-16).
- ^ Ho, Joshua. Hot Chips 2016: NVIDIA Discloses Tegra Parker Details. Anandtech. 2016-08-25 [2016-08-25]. (原始內容存檔於2017-12-16).
- ^ NVIDIA Announces Jetson TX2: Parker Comes To NVIDIA’s Embedded System Kit (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館), March 7, 2017
- ^ NVIDIA Rolls Out Tegra X2 GPU Support In Nouveau (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館) by Michael Larabel at phoronix.com on March 29, 2017
- ^ Smith, Ryan. NVIDIA ARM SoC Roadmap Updated: After Xavier Comes Orin. www.anandtech.com. [April 18, 2018]. (原始內容存檔於April 19, 2018).
- ^ NVIDIA Unveils DRIVE Thor — Centralized Car Computer Unifying Cluster, Infotainment, Automated Driving, and Parking in a Single, Cost-Saving System. [2023-09-22]. (原始內容存檔於2023-12-18).
外部連結
- Official website (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館)
- Nvidia's Tegra APX website (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館)
- Nvidia's Tegra FAQ (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館)
- Tegra X1 Whitepaper (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館)
- Tegra K1 Whitepaper (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館)
- Tegra 4 CPU Whitepaper (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館)
- Tegra 4 GPU Whitepaper (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館)
- Tegra 3 Whitepaper (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館)
- Tegra 2 Whitepaper (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館)
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