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過去每一年開頭的CES大展上，NVIDIA都會(huì)帶來新一代的Tegra移動(dòng)處理器。盡管過去兩代表現(xiàn)一般，但是黃仁勛還是親自登臺(tái)，推出了全新的Tegra X1。
【GPU：強(qiáng)大的麥克斯韋】
首先，NVIDIA是一家GPU公司，因此無論在桌面還是移動(dòng)市場(chǎng)上，都對(duì)GPU異常重視。去年的Tegra K1首次引入了與桌面平級(jí)的開普勒架構(gòu)，192個(gè)流處理器帶來了驚人性能。今年的Tegra X1則進(jìn)一步升級(jí)為麥克斯韋架構(gòu)，流處理器也增至256個(gè)。
換句話說，去年用的是一組陣列(SMX)，今年則是兩組(SMM)！隨之而來的是，紋理單元、ROP單元也都大大增強(qiáng)了，均有16個(gè)，尤其后者翻了兩番，對(duì)于驅(qū)動(dòng)4K 60Hz顯示有很大好處。
從初步測(cè)試結(jié)果看，Tegra X1 GPU性能依然彪悍，可以輕松搞定蘋果A8X里八核的PowerVR GXA6850。
在時(shí)間上，開普勒誕生了將近兩年才走入移動(dòng)平臺(tái)，麥克斯韋架構(gòu)只用了一年。更確切地說，Tegra X1用的是第二代麥克斯韋架構(gòu)，而它在桌面上才出現(xiàn)了一個(gè)季度多點(diǎn)而已。
這也說明，NVIDIA的新架構(gòu)從一開始就為移動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行了同步優(yōu)化，所以我們才屢次看到麥克斯韋的能效是那么高，功耗是那么低。
新架構(gòu)的諸多圖形技術(shù)也被帶了過來，包括更高效的CUDA核心、更簡(jiǎn)練的SMM陣列、第三代Delta色彩壓縮、保守光柵化算法、體積區(qū)塊資源(DX11.2)、多幀抗鋸齒(MFAA)等等。
更重要的是內(nèi)存帶寬，這一直是限制移動(dòng)SoC的瓶頸，傳統(tǒng)方法就是增加位寬，但會(huì)大大提高復(fù)雜度和成本。
Tegra X1還是停留在64-bit位寬，但是大大增強(qiáng)了內(nèi)存壓縮，包括剛才說的第三代Delta色彩壓縮，以及新的端到端壓縮。再輔以新的LPDDR4(頻率可達(dá)1600MHz)，內(nèi)存帶寬基本不是問題。
然后值得一提的就是半精度FP16的支持，NVIDIA稱之為“雙倍速FP16”(Double Speed FP16)。
和開普勒一樣，麥克斯韋架構(gòu)也只有專門的單精度FP32、雙精度FP64 CUDA核心，并沒有給FP16分配獨(dú)立資源，只是在操作方式上做了改變。
Tegra K1 FP16操作會(huì)被給予和FP32相同的待遇，每一個(gè)都交給FP32 CUDA核心處理。Tegra X1上如果條件允許，則會(huì)將兩個(gè)FP16合并成一個(gè)Vec2，交給單獨(dú)一個(gè)FP32 CUDA核心去處理。
這里的前提是兩個(gè)FP16操作屬于同一類型，比如都是加法或者乘法，甚至是乘加運(yùn)算(FMA)。
所以說，NVIDIA宣稱的原生支持FP16并不完全準(zhǔn)確，只不過耍了個(gè)花招而已，比對(duì)手還是差一些。ARM Mali、Imagination PowerVR都有獨(dú)立的FP16單元，AMD GCN 1.2版也會(huì)引入。
FP16在安卓的顯示合成里使用非常多，游戲里也能看到，但更重要的是，它還能參與圖形計(jì)算，比如圖像識(shí)別什么的，比如Drive PX車載平臺(tái)里就需要它。
具體頻率還是沒有公布，而按照NVIDIA說的1TFlops FP16浮點(diǎn)性能，那么應(yīng)該是1GHz(1GHz×2FP16×2FMA×256＝1TFlops)，比去年略微高了一些。
FP32單精度浮點(diǎn)性能為512GFlops，比去年提高了40%。
【CPU：為啥不用自主架構(gòu)？】
Tegra K1去年先是使用公版的四核A15，然后終于用上了NVIDIA自己苦心研發(fā)多年的64位自主架構(gòu)“丹佛”，按理說今年只能是丹佛的增強(qiáng)版，甚至上四核，但結(jié)果卻是四核A57加四核A53這種大路貨。
究竟發(fā)生了什么？可以從路線圖的變更上揣測(cè)一番。
Tegra K1的開發(fā)代號(hào)是“Logan”，金剛狼洛根，它之后本來應(yīng)該說是“Parker”，另一位超級(jí)英雄蜘蛛俠帕克，說是會(huì)有丹佛架構(gòu)CPU、麥克斯韋架構(gòu)GPU、(16nm)FinFET制造工藝。
但去年3月底的時(shí)候，NVIDIA將其改成了“Erista”，金剛狼的兒子，而且只標(biāo)注了麥克斯韋GPU架構(gòu)，CPU和工藝根本不提。
如此一來就很好說了：計(jì)劃不如變化，臺(tái)積電的16nm FinFET工藝雖然速度很快，但還是無法滿足NVIDIA的進(jìn)度要求，只能退而求其次，先用20nm的頂一陣子，相當(dāng)于臨時(shí)加了一步棋(要說這代號(hào)也取 得很妙)，這樣時(shí)間上自然很緊迫，照搬公版架構(gòu)就在情理之中了。
按照目前的跡象，Tegra X1應(yīng)該會(huì)只有這一個(gè)版本，更美好的事情得等明年。
具體來說，Tegra X1 A57核心搭配了2MB共享二級(jí)緩存，每個(gè)核心還有48KB一級(jí)指令緩存、32KB一級(jí)數(shù)據(jù)緩存，A53核心則共享512KB二級(jí)緩存，同時(shí)每個(gè)核心有32KB一級(jí)指令緩存、32KB一級(jí)數(shù)據(jù)緩存。
不過，NVIDIA并沒有使用ARM big.LITTLE雙架構(gòu)體系、CCI-400互連總線，而是自己設(shè)計(jì)了互連總線，還讓全部八個(gè)核心可以同時(shí)運(yùn)行，系統(tǒng)和應(yīng)用可以隨意調(diào)用。
而且，該系統(tǒng)是緩存一致性的，所以不會(huì)像類似方案那樣損失功耗和性能。
NVIDIA宣稱，Tegra X1的能耗比與三星Exynos 7410是齊平的，同等功耗下性能高出40%，同等性能下功耗少50%。——兩家都是20nm。
內(nèi)存支持從LPDDR3升級(jí)為L(zhǎng)PDDR4，位寬仍然是64-bit，峰值帶寬從14.9GB/s增至25.6GB/s，能效也提升了大約40%。
最大內(nèi)部分辨率也從3200×2000@60Hz增強(qiáng)到了3840×2160@60Hz，并支持VESA顯示流壓縮。
外部顯示方面支持HDMI 2.0、HDCP 2.2，意味著可以搞定4K@60Hz，而上代只有4K@30Hz。
ISP JPEG編碼解碼速度加快了4倍，同時(shí)新增4K@60Hz H.265(10-bit)、VP9解碼，但是編碼僅支持4K@30Hz H.265。
H.264、VP8解碼也都提升到了4K@60Hz。
哦對(duì)了，存儲(chǔ)支持eMMC 5.1。
最后的最后，功耗。這是一個(gè)很敏感的問題，NVIDIA乃至幾乎所有廠商歷代都在刻意回避，從不公布具體的功耗指標(biāo)。這一次NVIDIA也只是說能效比上代提高了一倍。
據(jù)說Tegra X1現(xiàn)場(chǎng)展示的需要大約10W，其中GPU非常低，電老虎還是CPU部分。
