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Tegra(中国大陆官方中文名称:“图睿”)是由NVIDIA开发的系统单片机系列产品,2008年6月1日正式发表,替代之前的GoForce系列。主要用于手持式设备。Tegra可搭配NVIDIA专为智能手机及平板电脑开发的NVIDIA Icera系列芯片组。Tegra的主要竞争对手是高通和德州仪器的对应产品。
每个 Tegra 内置ARM架构的处理器核心、基于GeForce的图形处理器、音效处理器、北桥芯片、南桥芯片和存储器控制器置入一个单一的软件包[1]。由于并非是x86指令集,所以不能运行Windows操作系统[2],但ARM架构的耗电率则较低,可选择运行Windows Mobile操作系统,或者Android操作系统[3]。nVIDIA原本将此芯片定位用于移动联网设备或者智能手机,但现在也试点用在自动驾驶汽车和游戏机上。
在第一代Tegra产品发布的时候,由于NVIDIA的经验不足,只能够专注于一种操作系统。所以,NVIDIA选择与微软合作。例如Zune HD就利用了Tegra芯片。之后,NVIDIA不再专注于一种平台。所以,第二代的Tegra已经可以支持Android。一般认为Google可以借助NVIDIA Tegra芯片的性能,来提高Android产品的质量,使之可与苹果公司的产品相竞争。浏览器方面,NVIDIA与Opera合作[4],加快网页的加载速度,更提供动画效果[5]。
2008年2月11日,NVIDIA发布了用于智能手机与PDA平台的APX 2500应用处理器[6]。该处理器集成了一个ARM处理器和一个显示核心。这款处理器是由nVIDIA和微软联合研制,应用于使用Windows Mobile的电话中,提高Windows Mobile平台的多媒体处理能力。随后在2008年6月1日,NVIDIA正式发布了Tegra 600系列产品,APX 2500亦更名为Tegra APX 2500[7]。集成的显示核心是基于GeForce 6,但加入对CUDA和双精度浮点运算的支持。[8]
芯片的制程是65纳米,核心频率750 MHz,并集成256KB的L2缓存。芯片亦内置GeForce核心,支持OpenGL ES 2.0和Direct3D Mobile标准。APX 2500属于ARM11 MPCore架构,其低耗电设计,使手提电话可以长时间播放音乐或高清影片。此外,它支持720p的MPEG-4与H.264/MPEG-4 AVC的解码。输出方面,它支持HDMI 1.2和双显示输出。
在西班牙巴塞罗那举行的3GSM移动世界大会中,NVIDIA的APX 2500原型机可以执行《雷神之锤III竞技场》,并示范性地播放了《满城尽带黄金甲》高清版。[9]
Tegra APX 2600与Tegra APX 2500的差异是前者强化了NAND闪存支持。
2008年6月1日,NVIDIA正式发布了Tegra品牌,设有Tegra 600和Tegra 650两款型号,集成ARM11 MP Core、影音处理器,Tegra 600支持720p H.264和VC-1影片解码,Tegra 650更支持1080p影片解码。
2010年1月7日发表,它是Tegra的第二代芯片,首款产品Tegra 250,采用台积电的40nm制程制造,集成8个不同功用的处理器[10]。其中两个是ARM Cortex A9核心,运作频率是1GHz。另外有一个ARM7处理器,一个音频处理器(Audio Processor),一个视频处理器(Image Processor),一个高清影片解码处理器(HD Video Decode Processor),一个高清影片编码处理器(HD Vide Encode Processor),一个图形处理器(2D/3D Graphics Processor)。由于NVIDIA在2007年收购了PortalPlayer公司,从而获取音频处理器技术。
当中的影片编码器可以支持1080p分辨率的H.264格式影片,上一代的Tegra只支持到720p。影片解码器方面,同样支持1080p分辨率的H.264格式影片。当Tegra 2芯片进行影像解码的时候,最高可以播放顺畅的1080p影片,且电源功耗小于400mW[11]。图像处理器方面,芯片支持200万像素摄像头。而图像处理器支持OpenGL ES 2.0,与上一代相同。但是频率和带宽的提升,可以使性能有2-3倍的增长。
Tegra 2芯片可用于制造智能手机、平板电脑、电子书。奥迪汽车(Audi)已宣布将在2012年推出的车款使用Tegra的车载娱乐及导航系统,福斯汽车集团(Volkswagen AG)旗下的数个汽车品牌也将会选用相同的系统[12]。
新的Cortex A9核心采用乱序执行,而Intel Atom则是采用依序执行。
由于Tegra 2芯片并不支持Neon指令集,使得其多媒体性能存在一些问题,如不能流畅播放High Profile的1080P H264视频。[13]
2011年11月9日发表,CPU核心采用4+1结构,即四颗核心加第五颗省电核心,支持OpenGL游戏的3D Vision显示,通过NVIDIA DirectTouch技术分担部分触控处理作业,藉以改善触控反应,并减少耗电量。HDMI支持1.4a版本。
Tegra 4 内部搭载 72 个 NVIDIA GeForce GPU 核心 - 等同于 Tegra 3 GPU 运算动力的 6 倍 - 因此提供更逼真的游戏经验与更高清晰度的显示画面。 Tegra 4 内部采用 ARM 最先进 CPU 核心 Cortex-A15 ,打造出第一款四核心架构的处理器,加快 2.6 倍的网页浏览速度以及为各种应用程序提供突破性的性能。
Tegra 4 还能透过一款选配芯片组支持全球通用的 4G LTE 语音与数据传输技术,亦即第 5 代 NVIDIA Icera i500 处理器。 i500 不仅效率更高,而且尺寸仅有传统调制解调器芯片的 40% ,处理能力更是前一代组件的 4 倍。
Tegra K1 提供版本第一种版本采用 32 比特基于 ARM Cortex A15 的四核心加第五颗基于 ARM Cortex A9 的省电核心,而第二种版本则采用 NVIDIA 自行设计的64 比特双核心 Super Core CPU 。这款 CPU 以 ARMv8 架构为基础,可提供非常高的单线程和多线程性能,并将GPU架构从 Tegra 2、Tegra 3及Tegra 4的GeForce(G70)架构提升至 Mobile Kepler 架构,Tegra 5 与现阶段主推的 GeForce Titan GPU 架构相同,因此也完整支持 OpenGL 4.4、Open GL ES 3.0、DirectX 11、Tesellation 与 CUDA 5.0。根据 Nvidia 的测试,Mobile Kepler 的图形处理能力将是 iPad 4 的四倍,也比 PS3 强。第一台用在移动设备上的是2014/5/15由小米公司推出的小米平板,安兔兔跑分可达140000分(v7.2.0)。使用64位双CPU核心和192核GPU Tegra K1的Nexus 9跑分更超过55000(v5.2.0)分。
NVIDIA的Tegra X1(代号Erista)有四个ARM的Cortex-A57内核和四个ARM的Cortex-A53内核的big.LITTLE配置,以及一个Maxwell为基础的图形处理核心,GPGPU的支持。
X1除了在英伟达自家的Nvidia Shield电视盒上使用以外,也被谷歌应用在其自家的平板电脑Pixel C上。而日本游戏公司任天堂的游戏主机任天堂Switch和任天堂Switch Lite上也使用了定制化的X1。
型号 | CPU | GPU | 内存 | 采用 | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
处理器 | 核心 | 频率 (GHz) | 微架构 | 核心配置n1 | 频率 (MHz) | GFLOPS | 类型 | 容量 | 总线宽度 (bits) | 带宽 (GB/s) | Availability | |
T210 | ARM Cortex-A57 + ARM Cortex-A53 | 4 + 4 | A57: 1.9 GHz A53: 1.3 GHz |
GM20B(Maxwell微架构) | 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 | |||||||
携带模式: 307.2 - 384 | 携带模式: 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 |
Nvidia 的 Tegra X2[16](代号Parker)采用了 Nvidia 定制的 ARMv8 兼容核心 Denver 2 和代号为 Pascal 的图像处理核心,有 GPGPU 支持。[17] X2 使用台积电16纳米 FinFET+ 制程制造。[18][19][20]
Xavier以漫画人物X教授的名字命名,在2016年9月28日宣布,2019年3月发布。它包含70亿个晶体管和8个自定义ARMv8内核,一个带有512个CUDA内核的Volta GPU,一个名为DLA(深度学习加速器)的开源TPU(张量处理单元)它能够编码和解码8K超高清(7680×4320)。用户可根据需要配置10W,15W和30W TDP的三种工作模式,芯片尺寸为100x87 mm 2。Nvidia证实,制造工艺为台积电的12nm FinFET,和RTX20系列一样。
型号 | CPU | GPU | 存储器 | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
处理器 | 核心 | 频率 | 微架构 | 核心配置 | 频率 | GFLOPS | 类型 | 容量 | 总线宽度 | 带宽 | 发布日期 | |
T194 | Carmel | 8 | GV10B?(Volta) | 512:?:? | 1270 MHz | 1300 | LPDDR4 | 256-bit | 137 GB/s | Q3(?) 2018 |
Nvidia于2018年3月27日宣布了代号为Orin的SoC。[23]
Nvidia于2022年9月20日宣布了代号为Thor的SoC。[24]
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