如今智能手机行业,主流厂商具备芯片研发能力的,除了高通、联发科,便剩下苹果、三星、华为三家智能手机制造商。其中三星还具备晶圆制造能力,能帮其他公司代工芯片。还要提一下国内芯片制造商展讯,不过其业务主要集中在低端芯片,在智能手机领域存在度并不高。
不过 10 多年前,智能手机刚刚兴起之时,却有众多芯片厂商参与其中,印象中有 Intel、Marvall、TI、NVIDIA 等等,如今这些厂家都在激烈的竞争中败下阵来。当时,NVIDIA 作为 GPU 专业厂商,推出 Tegra 系列移动处理器,在业界引起了不小的波澜。今天就让我们就来回顾一下 NVIDIA Tegra 的历史。
Tegra 产品APX 2500、APX 2600
2008 年 2 月 11 日,NVIDIA 发布了用于智能手机与 PDA 平台的 APX 2500 处理器,该处理器集成了 ARM CPU 和 NVIDIA GPU,由 NVIDIA 和微软联合研制,计划用于 Windows Mobile 智能手机中,以提高 Windows Mobile 平台的多媒体处理能力。-史
APX 2500 处理器基于 65nm 工艺制造,属于 ARM11 MPCore 架构,单核设计,核心频率 750MHz,内置 256K L2 缓存。其集成的 GPU 则基于 GeForce 6,支持 OpenGL ES 2.0 和 Direct3D Mobile 标准,并加入对 CUDA 和双精度浮点运算的支持。其低耗电设计,使设备可以长时间播放音乐或高清影片,达到 10 小时 720p 高清影片回放。-NVIDIA
APX 2500 的继任者 APX 2600 于 2009 年 2 月发布,主要增加了对 NAND 闪存的支持。
Tegra 600、Tegra 650
2008 年 6 月 3 日 - 6 月 7 日,台北举办 Computex 大会(台北国际电脑展)。在 6 月 1 日的展前记者会上,NVIDIA 正式发布了针对 MID、手机等移动互联设备的 CPU 产品线 — Tegra,这是 NVIDIA 首次推出 CPU 产品。其中 Tegra 600 适用于智能手机,Tegra 650 适用于智能本和移动互联网设备。-史
Tegra 号称 Computer-on-a-Chip,将 CPU、GPU、影像解码处理器、网络控制器、通讯控制器、输如输出功能都整合到一颗小芯片上,因此整体电路板空间大大缩小。
当时 Tegra 的假想敌是 Intel Atom:
Tegra 2 系列
2010 年 1 月,NVIDIA 发布了第二代 Tegra 产品,是全球首款使用在移动设备上的双核 ARM 处理器。首款产品 Tegra 250,分为平板电脑使用的 T20 和智能手机使用的 AP20H,采用台积电 40nm 工艺,集成 8 个不同功用的处理单元,包括两个 ARM Cortex A9 核心,运行频率为 1GHz。-NVIDIA
有了新的影像解码器支持,Tegra 2 可以流畅播放大部分 1080p H.264 影片,而上一代的 Tegra 只支援到 720p。不过由于 Tegra 2 芯片并不支持 ARM Neon 指令集,其多媒体性能落后于竞争对手,遇上 High Profile 的 1080p H264 视频,不能流畅播放。-史
图像处理器延续上一代,支援 OpenGL ES 2.0,但是频率和频宽有所提升,可以使性能有 2 - 3 倍的增长。
Tegra 3 系列
2011 年 11 月,NVIDIA 推出了 Tegra 第三代产品,是全球首款使用在移动设备上的四核 ARM 处理器,采用台积电 40nm 工艺打造,补齐了 Tegra 2 不支持 Neon 的短板,支持 256bit 的 Neon 指令集。-NVIDIA
Tegra 3 系列包括适用于平板电脑的 T30 和适用于智能手机的 AP33。虽被称为四核处理器,但实际上 Tegra 3 拥有 5 个核心,这 5 个核心均采用 ARM Cortex-A9 架构。4 + 1 结构设计,四大核心运行频率为 1.4 - 1.5GHz,是参与日常运算的主要部分;第五个核心属于 Companion CPU(协处理器),采用 LP(低功耗)设计,最高频率仅 500MHz。-史
Tegra 3 整合了 12 个运算单元的 GeForce GPU,支持 OpenGL 游戏的 3D Vision 显示,并通过 NVIDIA DirectTouch 技术分担部分触控处理任务,以改善触控反应,并减少耗电量。NVIDIA 称 Tegra 3 的 CPU 性能最高可达 Tegra 2 的 5 倍,GPU 性能最高可达 Tegra 2 的 3 倍。Tegra 3 最大的缺点在于仅支持单通道内存。-NVIDIA
Tegra 4 系列
2013 年 1 月 的 CES 上,NVIDIA 推出了 Tegra 4,是世界首款四核 Cortex-A15 架构 ARM 处理器,使用台积电 28nm 工艺打造,Tgera 4 延续 Tegra 3 的 4 + 1 架构设计,最高频率达到了 1.9GHz。新工艺的直接好处就是降低了功耗,Tegra 4 的功耗号称比 Tegra 3 减少了45%。-史
2 月的 MWC,NVIDIA 有带来了整合基带的 Tegra 4i,同样是四核心,但基于 Cortex-A9 架构,集成 Icera i500 基带,支持 4G LTE 语音与数据传输技术。
内存方面,Tegra 4 一改 Tegra 3 只支持单通道内存的不足,支持双通道 LP-DDR3 / DDR3L 内存。GPU 方面,Tegra 4 内部搭载 72 个 NVIDIA GeForce GPU 逻辑单元,相当于 Tegra 3 的 6 倍。不过在 GPU 计算方面,Tegra 4 并不支持 OpenCL 以及自家的 CUDA,也不支持 OpenGL ES 3.0。-NVIDIA
Tegra K1 系列、Tegra X1 系列、Tegra X2 系列、Xavier 系列
CES 2014 开幕之际,NVIDIA 发布了全新的 Tegra K1 处理器。Tegra K1 首次在同一型号在CPU(处理器)部分设计两个版本:其一是延续了 Tegra 4 的四核 A15 架构设计,最高频率提升为 2.3Ghz,并伴有一个省电核心;其二是采用 NVIDIA 自行设计的64位“丹佛”架构,拥有两个核心,最高频率为 2.5Ghz。-史
Tegra K1 的 GPU 采用 NVIDIA 开普勒架构,配备了 192 个 CUDA 核心,全面支持 DirectX 11 和 OpenGL 4.4,性能直逼桌面 GPU,让同时代的苹果 A7、高通骁龙 800 望尘莫及。。-NVIDIA
但是由于发热和功耗太高,Tegra K1 不不适合用在手机上。而之后又迭代升级了 Tegra X1 芯片,GPU 架构更新为麦克斯韦架构,CUDA 单元提升到至 256 个。之后的 Tegra 芯片逐渐退出移动市场出现了,主要专注于自动驾驶等领域。-史
使用 Tegra 的产品第一个使用 Tegra 处理器的产品是微软 2009 年发布的 Zune HD 播放器,使用 Tegra APX 2600 处理器。
微软 Kin 是则是第一款使用 Tegra 的手机,同样使用 Tegra APX 2600 处理器。
Tegra 2 之后,Tegra 2 开始支持安卓系统,Tegra 开始走向主流。
使用 Tegra 处理器的智能手机,仅列出小部分有代表性的:
2011 Tegra 2 AP20H LG Optimus 2X2012 Tegra 2 AP20H 中兴 U930 / U9702012 Tegra 3 AP33 HTC One X、LG Optimus 4X、中兴 U9502013 Tegra 4 T114 小米 3 移动版、酷派大观4 移动版HTC One X-NVIDIA
小米 3
LG Optimus 2X