Tegra K1

Эта статья находится на начальном уровне проработки, в одной из её версий выборочно используется текст из источника, распространяемого под свободной лицензией
Материал из энциклопедии Руниверсалис
Tegra K1
Центральный процессор
Производство 2014 год
Производитель
Наборы инструкций ARMv7-A, ARM Thumb-2, NEON, VFPv4, LPAE
ARMv8 для ядер Denver
Число ядер 5 (4-PLUS-1)[1] для Cortex-A15
2 для NVIDIA Denver
Встроенный графический процессор GeForce 5 ULP (GK20A), 192 CUDA-ядра.
Разъём
Ядра
  • Cortex-A15
    NVIDIA Denver
Tegra 4
Tegra X1

NVIDIA Tegra K1 (кодовое название — NVIDIA Logan) — пятое поколение системы на кристалле семейства NVIDIA Tegra, разработанного американской компанией NVIDIA для коммуникаторов, планшетов, смартбуков, игровых консолей и других устройств. Данный чип впервые в истории семейства использует не специальную микроархитектуру графического ускорителя для мобильных устройств, а микроархитектуру Kepler[2], которая начала применяться в видеокартах класса GeForce 600 и Tesla. Кроме того, компания впервые в семействе Tegra анонсировала переход на архитектуру ARMv8 в специальном варианте K1 с 2 ядрами NVIDIA Denver[3], хотя все предыдущие чипы Tegra использовали архитектуру ARMv7.

История

Процессор

Компания анонсировала, что Tegra K1 будет выпущена в двух совместимых по выводам вариантах, использующих разные микроархитектуры процессоров:

  • основной четырёхъядерный ARMv7-процессор Cortex-A15 на частоте 2.3 ГГц с теневым ядром-компаньоном Cortex-A15 на пониженной частоте.
  • двухъядерный 64-битный ARMv8-совместимый процессор собственной реализации на частоте 2.5 ГГц.
  • измеренная независимыми исследователями, общая потребляемая мощность cистемы может доходить до 8 Ватт[4].

Микроархитектура Denver

Nvidia реализовала архитектуру ARMv8-A в собственном ядре с микроархитектурой Denver. В нём используется комбинация простого аппаратного декодера ARM-кода и технологии «Dynamic Code Optimization» программной рекомпиляции ARM-кода во внутреннюю систему команд[5][6]. Denver представляет собой суперскалярную архитектуру с широким командным словом (VLIW) без возможностей по внеочередному исполнению команд (in-order).

Характеристики Denver из Tegra K1:

  • Конвейеризованный процессор с одновременным запуском на исполнение до 7 команд
  • 128 КБ L1 кэш инструкций и 64 КБ L1 кэш данных на ядро. 2 МБ общий L2 кэш[7]
  • Denver резервирует 128 МБ оперативной памяти под кэш перекомпилированных инструкций. Этот объём скрыт от ОС.
  • Работает на частотах до 2.5 ГГц[8]

Машинный код ARM транслируется в широкие инструкции либо упрощённым аппаратным декодером, либо (для часто исполняющегося кода) путём программной эмуляции (рекомпиляции) во внутренний VLIW-формат. При рекомпиляции инструкции ARM могут быть переупорядочены или даже удалены (если они не влияли на результат), также проводятся различные оптимизации кода.[5] В целом технология рекомпиляции сходна с морфингом от Transmeta.[9]

По сравнению с традиционными out-of-order процессорами, применение программной рекомпиляции позволило создать более энергоэффективный и компактный процессор, при этом увеличив возможности по оптимизации кода. Программный оптимизатор обрабатывает до сотен инструкций, производя раскрутку циклов, переименование регистров, удаление избыточного кода, и переупорядочивая код[10].

Графический процессор

GeForce 5 ULP
Архитектура Kepler
Версии API
Версия Direct3D и шейдеров DirectX 12[источник не указан 3526 дней]
Версия OpenGL OpenGL 4.5
OpenGL ES 3.1
Версия OpenCL OpenCL 1.2
GeForce 4 ULP

Обе редакции системы на чипе используют графический ускоритель, выполненный по микроархитектуре Kepler (GK20A) и обладающий 192 CUDA-ядрами в конфигурации 192:8:4 на частоте до 950 МГц и с производительностью 360 GFLOPS (FP32).

Устройства, использующие Tegra K1

Вариант с 4 ядрами ARM Cortex-A15 (ARMv7)

  • NVIDIA Jetson TK1[11] — плата для разработчиков под управлением Ubuntu 13.04
  • Lenovo ThinkVision[12] — настольный компьютер под управлением Android
  • Xiaomi MiPad[13] — планшет под управлением Android
  • Google Tango TDK[14] — планшет под управлением Android в рамках проекта Google Tango.
  • NVIDIA Shield Tablet — планшет под управлением Android
  • Acer Chromebook 13 CB5[15] — ноутбук под управлением Google Chrome OS
  • JXD Singularity S192 — игровая консоль под управлением Android.
  • Htc nexus 9 — планшет под управлением Android

Вариант с 2 ядрами NVIDIA Denver (ARMv8)

Поддержка операционных систем

Android 4.4.2 до 7.0

Примечания

  1. ↑ NVIDIA Tegra K1 A New Era in Mobile Computing (англ.). NVIDIA. Дата обращения: 15 марта 2015. Архивировано 18 сентября 2014 года.
  2. ↑ Brad Molen, Ben Gilbert. NVIDIA announces Tegra K1 with 192 cores and Kepler architecture (англ.), Engadget (5 January 2014). Архивировано 21 мая 2014 года. Дата обращения 21 мая 2014.
  3. ↑ Sebastian Anthony. Tegra K1 64-bit Denver core analysis: Are Nvidia’s x86 efforts hidden within? (англ.). ExtremeTech (6 января 2014). Дата обращения: 21 мая 2014. Архивировано 7 января 2014 года.
  4. ↑ Kristoffer Robin Stokke, Håkon Kvale Stensland, Carsten Griwodz, Pål Halvorsen. A High-Precision, Hybrid GPU, CPU and RAM Power Model for Generic Multimedia Workloads. Архивировано 13 августа 2016 года.
  5. ↑ 5,0 5,1 Wasson, Scott. Nvidia claims Haswell-class performance for Denver CPU core (August 11, 2014). Архивировано 29 сентября 2014 года. Дата обращения 14 августа 2014.
  6. ↑ "Dynamic Code Optimization and the NVIDIA Denver Processor" Архивная копия от 3 октября 2017 на Wayback Machine, Nathan Tuck (NVIDIA), Colloquium on Computer Systems Seminar Series (EE380), Stanford, Mar 5, 2015
  7. ↑ Hachman, Mark Nvidia reveals PC-like performance for 'Denver' Tegra K1. PC World (August 11, 2014). Дата обращения: 19 сентября 2014. Архивировано 14 сентября 2014 года.
  8. ↑ Anthony, Sebastian. Tegra K1 64-bit Denver core analysis: Are Nvidia’s x86 efforts hidden within?, ExtremeTech (January 6, 2014). Архивировано 7 января 2014 года. Дата обращения 7 января 2014.
  9. ↑ Demerjian, Charlie What is Project Denver based on?. Semiaccurate (August 5, 2011). Дата обращения: 28 сентября 2014. Архивировано 29 сентября 2014 года.
  10. ↑ Lucian Armasu. Nvidia Shares More Information About Its Innovative 64-bit ARMv8-Based Denver Core (англ.), Tom's Hardware (12 August 2014). Дата обращения 15 марта 2015.
  11. ↑ Mark Harris. Jetson TK1: Mobile Embedded Supercomputer Takes CUDA Everywhere (англ.). NVIDIA (3 апреля 2014). Дата обращения: 23 мая 2014. Архивировано 2 мая 2014 года.
  12. ↑ Lenovo trots out a 4K Android-powered all-in-one, with a standalone monitor to match (англ.). Engadget (5 января 2014). Дата обращения: 23 мая 2014. Архивировано 23 мая 2014 года.
  13. ↑ Brandon Chester. Xiaomi Announces the MiPad: The First Tegra K1 Device (англ.), AnandTech (15 May 2014). Архивировано 23 мая 2014 года. Дата обращения 23 мая 2014.
  14. ↑ Google анонсировала новый планшет для разработчиков (рус.), OSZone (6 июня 2014). Архивировано 9 июня 2014 года. Дата обращения 6 июня 2014.
  15. ↑ Acer Chromebook 13 CB5 (англ.). Дата обращения: 4 сентября 2014. Архивировано 10 сентября 2014 года.
  16. ↑ project tango official site. Дата обращения: 28 сентября 2014. Архивировано 16 марта 2014 года.
  17. ↑ Google teams with LG to bring a Project Tango tablet to market in 2015 (недоступная ссылка). Дата обращения: 28 сентября 2014. Архивировано 9 октября 2014 года.
  18. ↑ Nexus 9. Дата обращения: 15 октября 2014. Архивировано 16 октября 2014 года.

Ссылки

  • Tegra K1 (англ.). NVIDIA. Дата обращения: 19 мая 2014.
Источник — https://xn--h1ajim.xn--p1ai/index.php?title=Tegra_K1&oldid=3085657