四核处理器的黑马 Tegra 3芯片竞争力分析

2011-11-19 09:33:34来源: 中关村在线
    第1页:4+1核心震撼到来

  在手机领域,从来没有任何时候像今天这样,在硬件领域有如此激烈的竞争。手机硬件大赛里,又以双核和四核这样的高端产品最为激烈,尤其是在NVIDIA全面进军到移动处理器,Tegra系列成为核战争里最有杀伤力的黑马,Tegra 3的横空出世,则预示着在四核处理器平台,NVIDIA已经从追随者成为了领军者。对于技术的进步和性能的超越,笔者和大家一样一直是持欢迎的态度,而Tegra 3的实际表现怎样,与对手相比竞争力如何?下面我们详细来解读。


Tegra 3是首个移动平台的四核方案
  虽然大家对数据已经感到枯燥了,可但凡涉及到处理器性能,我们又不能规避,何况,Tegra 3在数据上完全配得上彪悍。Tegra 3处理器是首个采用ARM Cortex A9四核心涉及的四核处理器,代号为Karl EI,而且vSMP技术允许四个处理核心能够在不同情况下运行在不同的频率。其中Tegra 3四个主核心的主频可以同时达到1.3GHz,而单核心最高频率可以达到1.4GHz。与4个主核心相对应,Tegra 3还拥有一个辅助的第5个核心,同样基于A9内核,最高频率为500MHz,在待机等低功耗状态,仅有这个协处理器工作。


华硕Transformer Prime平板采用Tegra 3
  事实上,Tegra 3不仅有4+1的处理器核心设计,在图形处理单元上,Tegra 3从之前Tegra 2的8核心图形单元升级到12核心单元,NVDIA官方宣布将有3倍的图形性能提升。这12个处理核心的GeForce GPU专门为下一代移动游戏而打造(完全兼容现有Tegra 2游戏),支持更好的动态光影、物理效果和高分辨率环境。从Tegra 2上,我们已经见识到了NVIDIA将其在桌面图形上的优势,Tegra 3更是加强了这一特性,详细表现我们在后面详细分析。


NVIDIA的产品线规划
  第2页:整体性能提高5倍

  整体性能提高5倍

  说到Tegra 3惊人的参数,我们则不能不和NVIDIA在移动处理器上的三大竞争对手相对比。在Tegra 2双核处理器的竞争对手之中,高通的Snapdragon S3、德仪OMAP4430、三星Exynos4210均是Tegra 2的强有力的对手。在四核处理器里,我们已经看到Tegra 3的强大,那么竞争对手的表现如何呢?从目前的消息来看,除了高通很早已经宣布了其Snapdragon 4系列的四核处理器的相关规格和日程表,只有三星GALAXY S III采用2GHz四核处理器的方案偶有出现,而德州仪器的四核方案目前尚不明确。不过我们还是可以从已有的相关参数来对比,进而了解到Tegra 3的实际性能究竟如何。


整体性能相对于Tegra 2提升5倍

Tegra 3的详细参数
  高通S3四核处理器拥有众多版本,我们仅仅挑选四核版本来对比,根据高通的数据,高通的S4系列四核处理器采用台积电28nm工艺制造,从而在45nm的S2和S3基础上直接越过32nm而达到28nm制程,所以从理论上来讲高通的S4系列四核处理器在功耗上会优于Tegra 3。同时高通S4的最高频率可达2.5GHz,这比Tegra 3单核最高1.4GHz要来得生猛,不过主频不能决定一切,S4采用的Krait实际上是基于Cortex A15内核改进而来(相当于Scorpion和A8的关系,看来高通越过了A9内核),实际差距我们还需等到产品到手后实测才客观。


vSMP技术考验极大的提升性能和减低功耗

协处理器最高主频为500MHz
  而与三星目前备受关注的四核处理器相对比,Tegra 3在图形方面的优势可能还会继续领先,因为从现在的Exynos 4210和Exynos 4212上,我们看到均是采用Mali 400的图形单元,虽然整体的素质不俗,但在游戏和视频上恐怕要逊色Tegra 3,因为Exynos 4212上我们看到仍然是Mali 400的高频版本。而三星四核处理器是继续沿用Mali 400,或者依然投身于PowerVR的SGX系列,现在还无从判断。另外一个情况是三星在Exynos猎户座处理器上的产能不够,所以我们看到了三星I9103采用了Tegra 2方案。而三星的四核在目前来看,消息依旧不够多,目前仅仅知道主频可达到3.0GHz,实际表现还需要我们观察。


Tegra 3在3D方面一如既往的强大

游戏方面继续领先
  第3页:图形表现最彪悍

  图形表现最彪悍

  毕竟NVIDIA是做图形显示卡起家的,而整个Tegra平台最引以为傲的也是图形处理单元的表现。在手机处理器都已经进化到双核乃至四核的时候,主流的应用都可以吃得下,双核处理器全部支持1080P的视频录制和播放,甚至3D和1080P视频输出都可以胜任,手机的处理器对整个手机的表现不再构成瓶颈,反倒是图形处理单元更加重要,承担了更多的性能消耗。根据Tegra 3的官方数据,Tegra 3可支持1080p High Profile 40Mbps高清播放,内存带宽提升至Tegra 2的三倍,图片处理性能Tegra 2的两倍,支持HD Audio 7.1声道环绕声。


12核图形处理单元

相比双核在游戏方面提升3倍
  其他规格方面,Tegra 3提供32KB+32KB一级缓存,1MB二级缓存,支持DDR3L 1500或LPDDR2-1066内存。摄像头方面,最高支持3200万像素摄像头,最高可以支持2048x1536分辨率液晶屏,HDMI 1.4a(1920x1080)全高清版本输出。台积电40nm制程制造,14x14mm BGA或23x23mm BGA两种封装形式。而竞争对手高通将在全新的S4处理器里才有Adreno 225和Adreno 320图形芯片,内置2MB 的 L2 Cache 和双通道的 667/800 MHz DDR3 RAM,三角形渲染能力将会达到225M/s。


支持动态光影
  而三星的Mali 400图形则很可能在三星的GALAXY SⅢ上被弃用,转而使用性能更高的Mali 604或者旗舰版本Mali T658,尤其是后者,在官方资料里,Mali-T658的图形性能可以达到Mali-400 MP(用于三星Galaxy S II)的十倍之多,同时GPU加速计算性能也可达其前辈Mali-T604的四倍!富士通、LG、中国新岸线(Nufront)、三星等都已经购买了Mali-T658 GPU的技术授权,新品可能在2012年晚些时候上市,不过以三星的研发进度,相信会不久后面世,进而也对Tegra 3构成严重威胁。


拥有更多高质量的专用游戏
  第4页:多核心路在何方

  多核心路在何方

  这一点似乎是NVIDIA劣势,却也是NVIDIA的优势。我们可以看到Tegra平板的主频并没有超过1.5GHz,甚至绝大部分Tegra 2双核依旧是维持在1GHz,反观三星、德仪和高通的相关产品,主频都在1GHz以上。其原因在于,在同样工艺制程同样架构下,处理器有一定的频率工作范围,但他们也有最优的工作频率,超过合理的主频后耗电量和发热量会猛增。所以我们看到NVDIA的Tegra系列的主频都不高,但是走着多核低频的发展路子,而其他的方案则还在最大限度的提升主频,


第五个协处理器能够节省功耗

和TI以及高通处理器对比

相比对手功耗更加出色
  不过,NVIDIA的劣势也在此,从Tegra 2到Tegra 3,处理器的制程工艺依旧在40nm,而三星在Exynos 4212上已经升级到了32nm,高通则在S4上面实现了28nm的工艺,NVIDIA选择的台积电完全有能力提高工艺,不过在Tegra 3上却没有实现。一方面是在Tegra 3的架构里或者黄仁勋的思维里,Tegra 3四核在40nm制程里完全可以达到性能和功耗的平衡,另一方面则是良品率和成本的考虑。我们看到,在Tegra 2的时代里,采用该方案的产品比对手都要更有性价比一些,NVIDIA作为后来者,市场是一切。


电池续航能力在手机平台上还需验证
  不过笔者要说的是,虽然在Tegra 3里,续航能力已经足够出色,不过这是在平板电脑上的理论数值,而手机的电池容量要明显的小很多,因此续航能力依旧是不小的考验。何况,手机越来越轻薄,发热量控制也是用户体验的重中之重,40nm制程且是四核心的Tegra 3,在手机里的表现还需要时间来考验。但不论怎样,Tegra 3给我们无尽的想象空间多核心是未来的趋势,在制程确定的情况下,增加核心数比升级主频更加人性化。同时,图形处理器的表现也至关重要,控制功耗对于手机而言也是不容忽视的,而手机的续航能力越来越短,但愿能够有一个完美的方案出台。

关键字:Tegra3

编辑:北极风 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/xfdz/2011/1119/article_8612.html
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