NVIDIA的新野望 Tegra 2移動(dòng)處理器全解析_Tegra 2 NVIDIA 報(bào)道_行業(yè)評(píng)論_eNet硅谷動(dòng)力手機(jī)頻道
出處:硅谷動(dòng)力
在今年的CES消費(fèi)電子展上,摩托羅拉、宏碁、華碩、微星、東芝等廠商都展示其雙核的平板電腦產(chǎn)品,而在這些雙核平板之后的幕后功臣則是NVIDIA基于ARM Cortex A9架構(gòu)的雙核處理器Tegra 2(圖睿),Tegra 2猶如成為了CES會(huì)場(chǎng)和媒體閃光燈下最為耀眼的明星,成為世人關(guān)注的焦點(diǎn)。
同時(shí)得益于Tegra 2產(chǎn)品后繼期望,NVDA 股價(jià)在1月上漲幅度高達(dá)63%,而同期納斯達(dá)克指數(shù)僅僅略微調(diào)高3.31%。而NVDA的老競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手AMD 同期漲幅甚至沒(méi)有跑過(guò)納斯達(dá)克指數(shù),上漲1%都不到。
Tegra 2在當(dāng)時(shí)被廣大業(yè)內(nèi)人士、媒體人士和投資者看好,但 Tegra 2的產(chǎn)品和錢景真的如這些預(yù)測(cè)一樣如此美好么?本文就會(huì)詳細(xì)解析Tegra2的前世今生,還有仇敵,為廣大讀者還原一個(gè)真實(shí)的 Tegra 2,解答以上問(wèn)題。
NVIDIA CEO黃仁勛對(duì)Tegra 2信心滿滿 移動(dòng)平臺(tái)戰(zhàn)爭(zhēng)前傳 x86 失敗者的避難所
移動(dòng)處理器之戰(zhàn)的主要參與者有高通、德州儀器、三星,再就是新加入的蘋(píng)果和NVIDIA,此外還有略微上游的Imagination和ARM也都是這場(chǎng)混戰(zhàn)的參與者。
現(xiàn)在移動(dòng)處理器之混戰(zhàn)狀態(tài),對(duì)于資歷稍老的玩家就很容易聯(lián)想起80-90年代PC平臺(tái)上游半導(dǎo)體設(shè)計(jì)的競(jìng)爭(zhēng)格局 ,當(dāng)時(shí)德州儀器的486DX4還號(hào)稱是最強(qiáng)的486處理器,而Imagination的Power VR也被SEGA Dreamcast采用而風(fēng)光無(wú)限。但過(guò)不了多久,TI 的 486即使出到120的高頻再也跟不上英特爾Pentium的 步伐,而PowerVR面對(duì)NVIDIA的Geforce和 ATI的Radeon也風(fēng)光不在。 這使得TI和Imagination從PC領(lǐng)域掃地出門。而留下的Intel、AMD和NVIDIA都是真正半導(dǎo)體行業(yè)的最強(qiáng)者。
同樣混跡移動(dòng)領(lǐng)域的桌面失敗者不僅僅只有德州儀器和Imagination,還有更為神棍的Bitboy,當(dāng)年從紙面上看上去無(wú)比強(qiáng)大的Glaze 3D可惜一直都無(wú)法拿出成品,使得Bitboy落得被ATI收購(gòu)的田地,而后ATI將其團(tuán)隊(duì)組成主攻移動(dòng)圖形處理器的Imageon。
轉(zhuǎn)眼再到2009年,AMD的前CEO Dirk Meyer由于財(cái)政問(wèn)題,又將 Imageon和向量繪制和3D繪制相關(guān)專利賤價(jià)6500萬(wàn)美元賣給了高通,使得其成為現(xiàn)在大紅大紫的高通移動(dòng)處理器GPU部分Adeno的基石。
當(dāng)然也許是由于AMD股東看到NVIDIA Tegra 2 在今年CES上大紅大紫而眼紅,重新翻起可憐的Dirk Meyer出售Imageon舊賬而責(zé)怪其缺乏眼光,并將其掃地出門。當(dāng)然現(xiàn)在又有消息AMD有計(jì)劃重新回歸移動(dòng)處理器市場(chǎng),不過(guò)現(xiàn)在情況又要困難許多,一切又要從0開(kāi)始。
在PC半導(dǎo)體設(shè)計(jì)領(lǐng)域僅有英特爾、 AMD 和 NVIDIA這樣的最強(qiáng)者可以生存。當(dāng)年德州儀器、Imagination和Bitboy這些桌面級(jí)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)失敗者只能偷生移動(dòng)平臺(tái),但也許因?yàn)檫@樣而因禍得福,順而搖身一變成為這一新領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。
而高通和三星更多是從通信設(shè)備提供商和半導(dǎo)體廠商轉(zhuǎn)型,這也催生了他們有別于傳統(tǒng)芯片制造商的特性:
高通的成長(zhǎng)則更多是從通信設(shè)備制造商轉(zhuǎn)變?yōu)樾酒O(shè)計(jì)商,其在芯片設(shè)計(jì)上充分利用了其在基帶和通信模塊的優(yōu)勢(shì),能夠提供高集成度的方案,使得使用高通的MSM處理器+基帶整套方案在研發(fā)和制造方面更為簡(jiǎn)單。同時(shí)高通也有大量通信和基帶方面的專利,這樣對(duì)于NVIDIA這樣的新入局者而言,毫無(wú)疑問(wèn)形成了一堵高不可越的專利墻。
三星的Galaxy S系列手機(jī)的成功很大程度上要?dú)w于三星自產(chǎn)S5PC110處理器強(qiáng)大的性能,而S5PC110設(shè)計(jì)而是由Intrinsity完成,不過(guò)后來(lái)Intrinsity被Apple收購(gòu),相信多數(shù)也給三星造成了一定沖擊,并使得后繼的A9在產(chǎn)品研發(fā)上受到一定的影響?;蛘哒f(shuō)如果不是收購(gòu),那Apple A5很可能就是現(xiàn)在三星的產(chǎn)品。
當(dāng)然,現(xiàn)在他們好日子不多了,NVIDIA又來(lái)到ARM SoC領(lǐng)域?qū)⑺麄冓s盡殺絕?! VIDIA的野望 從GoForce到Tegra 2
NVIDIA的移動(dòng)處理器起始于Goforce,其僅僅是單純的圖像處理器,而到Tegra,NVIDIA購(gòu)買了ARM的處理器授權(quán)開(kāi)始生產(chǎn)整合ARM11核心+GPU的SoC處理器。在推出之初,NVIDIA信心滿滿,一堆廠商信誓旦旦的宣布效忠NVIDIA,計(jì)劃推出Tegra 的產(chǎn)品,但實(shí)際大多廠商在評(píng)估過(guò)后都放棄了Tegra產(chǎn)品的計(jì)劃,而僅僅是流于口號(hào)。
給人留下深刻印象的Tegra產(chǎn)品僅僅只有三款,分別是:
微軟ZuneHD播放器
ZuneHD是微軟最近一代便攜媒體播放器,但其市場(chǎng)占有率慘敗于iPod touch,最近也有傳言Zune要整合入Windows Phone 7,而放棄單獨(dú)的Zune硬件產(chǎn)品。
微軟Kin手機(jī)
Kin手機(jī)是微軟聯(lián)合SHARP推出的一款主打社交功能的非智能手機(jī),但其由于產(chǎn)品本身品質(zhì)和定價(jià)等市場(chǎng)策略問(wèn)題備受市場(chǎng)冷落,僅售出500部,除此之外其更是微軟內(nèi)部Windows Phone團(tuán)隊(duì)的辦公室政治的犧牲品,僅僅在上市2個(gè)月后就停產(chǎn)了。
奧迪車載導(dǎo)航系統(tǒng)
奧迪新的車載導(dǎo)航系統(tǒng)都是搭載Tegra,相信這個(gè)是價(jià)格最貴,同時(shí)也是銷量最大的Tegra設(shè)備。
并且在這期間多次有謠言,Apple iPad、任天堂NDS將采用Tegra芯片,但結(jié)果證明實(shí)際并非如此,這僅僅只是NFAN的意淫而已。
Tegra的設(shè)備大多都以悲劇收?qǐng)觯m然主要原因是廠商的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和市場(chǎng)策略問(wèn)題,但我們也不得不重新審視Tegra本身,據(jù)某些參與過(guò)Goforce和Tegra產(chǎn)品研發(fā)的朋友表示,NVIDIA提供的BSP Bug很多,需要花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間Debug,當(dāng)然這樣做必然會(huì)影響產(chǎn)品的研發(fā)成本和周期,或者不能保證產(chǎn)品的穩(wěn)定性。
NVIDIA在Tegra 2研發(fā)過(guò)程中也進(jìn)一步提升BSP的穩(wěn)定性,雖然Tegra 2設(shè)計(jì)在2010年CES前就完成,但還是花費(fèi)了整個(gè)一年的時(shí)間Debug,使得Tegra 2產(chǎn)品到2011年才大規(guī)模上市。
這樣使得Tegra 2早早宣傳,早早推廣,但實(shí)際等到大規(guī)模上市和其他廠商A9產(chǎn)品鋪貨時(shí)間相差無(wú)幾。這可以用一句話簡(jiǎn)單概括:
NVIDIA是起了個(gè)大早,趕了個(gè)晚集?! egra 2架構(gòu)解析
Tegra 2是一顆Board Support Package(BSP)處理器,將一系列功能模塊封裝在一個(gè)芯片里,其內(nèi)部主要包含了
兩顆Cortex A9處理器核心
用于處理2D/3D圖像的Ultra Low Power (ULP) GeForce GPU圖像處理器
用于高清解碼/編碼的Full HD解碼/編碼器(最高支持1080P視頻錄制)
用于控制音頻的音頻處理器
作為控制器的ARM 7處理器
用于處理圖像和控制攝像頭的圖像處理器(最高可以支持1200萬(wàn)像素拍攝)
另外手機(jī)使用和平板使用的Tegra 2略有區(qū)別,手機(jī)版的Tegra 2為了工作面積,甚至直接將內(nèi)存一起封裝在芯片里。
Tegra 2是最早商品化的Cortex A9處理器,A9相比A8最為顯而易見(jiàn)的變化是支持多核心處理器,Tegra 2內(nèi)部就包含了兩個(gè)A9內(nèi)核,每個(gè)內(nèi)核各有32KB指令緩存和32KB的數(shù)據(jù)緩存,而下端則有統(tǒng)一的中斷控制器IRQ和偵測(cè)控制單元,通過(guò)64位的AMBA 3 高級(jí)總線接口連接外部的1MB L2緩存,接駁內(nèi)存控制器塊和外圍設(shè)備控制器模塊。
除開(kāi)對(duì)于多核心支持,Cortex A9相比之前A8在架構(gòu)上另一大的區(qū)別是Cortex A9的指令隊(duì)列個(gè)調(diào)度部分有很大改進(jìn),可以支持Out Of Order亂序執(zhí)行,并且將執(zhí)行隊(duì)列深度從A8的13級(jí)減少到A9的9級(jí),這樣使得指令隊(duì)列執(zhí)行更為靈活。并且其上有4個(gè)拾取端口,其中有兩個(gè)連接ALU/MUL數(shù)學(xué)運(yùn)算單元,另兩個(gè)連接FPU/NEON和AGU(Address Generation Unit 地址生成單元,不過(guò)Tegra 2并沒(méi)有提供對(duì)NEON指令集的支持,這就差不多等于intel處理器不支持SSE,這到底有何影響我們會(huì)在后文說(shuō)明),即使同頻單核心的A9效能也比A8要高上很多?! 《嗪诵闹С趾凸目刂茊?wèn)題
Cortex A9架構(gòu)進(jìn)化和采用更強(qiáng)大的GPU,使得Tegra 2的處理器核心面積相比上一代A8的面積也大大加大,而Tegra 2使用臺(tái)積電40nm工藝生產(chǎn),相比上一代普遍采用的40/45nm工藝沒(méi)有本質(zhì)變化,正常理解更大的電路規(guī)模則會(huì)帶來(lái)更高的功耗。
而按照NVIDIA的解釋,如典型應(yīng)用的Android Webkit核心瀏覽器網(wǎng)絡(luò)瀏覽應(yīng)用已經(jīng)對(duì)多線程進(jìn)行優(yōu)化,再加上單獨(dú)的Flash線程,可以對(duì)多核心利用十分充分。
而游戲應(yīng)用相對(duì)對(duì)多核利用著更為充分,如采用Unreal Engine 3的《地牢守衛(wèi)者》更是可以充分利用8個(gè)線程,使用Tegra 2這樣Cortex A9架構(gòu)的多核處理器可以大大提升游戲效能。
一般Android都是運(yùn)行在JAVA Dalvik虛擬機(jī),這樣好處是可以做到設(shè)備無(wú)關(guān)性,但會(huì)降低運(yùn)行效率,但對(duì)雙核而言,反而因禍得福,可以直接對(duì)Dalvik虛擬機(jī)進(jìn)行多線程優(yōu)化,不用經(jīng)歷桌面平臺(tái)痛苦而漫長(zhǎng)的轉(zhuǎn)變過(guò)程。
再回到功耗問(wèn)題上來(lái):雙核相對(duì)單核可以將任務(wù)分解到兩個(gè)核心,使用更低的頻率和電壓完成,并且功耗和電壓平方成正比關(guān)系,因此低電壓可以大大降低系統(tǒng)功耗,按照NVIDIA PPT的說(shuō)法雙核相比單核功耗甚至還要低上40%。
Tegra 2電源控制部分不僅可以單獨(dú)控制處理器頻率和電壓,而動(dòng)態(tài)電壓和頻率縮放DVFS可以在軟件控制下獨(dú)立控制六個(gè)主要部件的時(shí)鐘頻率。
不過(guò),大家都明白的,NVIDIA最會(huì)做PPT,如果當(dāng)真你就敗了,具體功耗控制如何還是要看實(shí)際測(cè)試?! egra 2 狼來(lái)了
當(dāng)然 ARM的老油條高通、德州儀器、乃至三星,他們沒(méi)有發(fā)布Cortex A9處理器,并不是沒(méi)有技術(shù)實(shí)力。其實(shí)高通的MSM8660、德州儀器的OMAP4和三星的獵戶座原型產(chǎn)品早已完成,但僅僅是缺乏壓力,而沒(méi)有急于推向市場(chǎng)。另外一方面,也是由于工藝制程和功耗的原因,如高通MSM8260(雙Scorpion核心)原計(jì)劃是要等Global foundries的28nm低漏電工藝。原有的ARM猶如一群順從的小綿羊過(guò)著悠閑的生活,現(xiàn)在大灰狼NVIDIA來(lái)了,小綿羊的美好時(shí)光一去不返,Tegra 2的上市迫使他們提前了新一代雙核處理器的發(fā)布時(shí)間表,用40/45nm硬上A9。
Tegra 2 Android新的救命稻草?
iPad讓Apple賺了個(gè)衣缽滿體,這不由讓眾多從手機(jī)廠商,到PC廠商,再到數(shù)碼和家電廠商眼紅,他們也需要研發(fā)潛力的Pad從iPad的大碗中分一杯羹,但他們?nèi)狈OS那樣成熟的生態(tài)環(huán)境,單純無(wú)法從軟件上和iPad抗衡。Tegra 2的出現(xiàn)使得這些廠商看到了用硬件壓倒iPad的希望,華碩、宏碁、微星、東芝、三星、LG紛紛蠢蠢欲動(dòng),就如看見(jiàn)了救命稻草一般,以moto為首都對(duì)Tegra 2平板抱以極大希望。
當(dāng)然,他們也可能會(huì)被最后一根救命稻草壓死。 iPad 2的出現(xiàn) 使得Tegra 2成為托盤(pán)
當(dāng)大家都期待和盤(pán)算著Xoom和其他Android怎么搶奪iPad蛋糕的時(shí)候,他們卻忘記Apple通常一年產(chǎn)品更替周期。在Xoom發(fā)售后半個(gè)月后,iPad 2就降臨了。并且iPad 2在骨瘦如柴的Jobs演示之后不多久就可以實(shí)際買到,iPad 2相比Xoom鋪貨速度更快,Apple不玩什么Paper launch。
德意志銀行依據(jù)開(kāi)發(fā)者社區(qū)Android 3.0的激活數(shù)預(yù)測(cè)Xoom 3月銷量為10萬(wàn)(如果包含其他Android 3.0產(chǎn)品,那實(shí)際銷量則會(huì)更低),而iPad在頭月的銷量就高達(dá)至少260萬(wàn),除開(kāi)果粉的過(guò)分狂熱,我們還必須正視:
iPad 2相對(duì)采用Tegra 2的Xoom性能更強(qiáng);
iOS相對(duì)Android平板應(yīng)用支持更為豐富;
Apple品牌和用戶認(rèn)知更好;
更重要的是價(jià)格也更便宜,
Xoom除開(kāi)Android所謂的開(kāi)放性作為底褲,全面落敗于iPad 2的結(jié)果也不奇怪。
iPad 2的出現(xiàn),頓時(shí)使得以Xoom為首所有的Tegra 2成為托盤(pán) (杯具平板)。
GPU大戰(zhàn) 比誰(shuí)更暴力
為什么你總說(shuō)iPad 2的A5強(qiáng)于Tegra 2,有什么證據(jù)和道理?
你看完上面部分可能會(huì)有這個(gè)疑問(wèn)。下面我們用性能測(cè)試來(lái)解答這個(gè)問(wèn)題:
對(duì)于同采用ARM A9架構(gòu)的這代處理器而言,CPU本身設(shè)計(jì)大同小異,性能差異主要產(chǎn)生于GPU。NVIDIA作為桌面GPU行業(yè)的絕對(duì)領(lǐng)導(dǎo)者,是否能夠把Desktop的優(yōu)勢(shì)延續(xù)到移動(dòng)平臺(tái)?
Tegra2的游戲性能相對(duì)上代產(chǎn)品SGX540的優(yōu)勢(shì)看上去很美(另外Tegra 2部門做PPT員工看來(lái)并沒(méi)有掌握桌面GPU部分員工制作PPT的精髓,起始坐標(biāo)應(yīng)該是80%,這樣綠柱看上去會(huì)更高一些,要扣工資)
Tegra 2采用類似NV40或者G7x的4個(gè)Pixel Shader像素著色器和4個(gè)Vertex Shader頂點(diǎn)著色器分離式的傳統(tǒng)架構(gòu),而沒(méi)有采用類似Power VR那樣的USSE統(tǒng)一渲染架構(gòu)。這樣做的主要考慮是OpenGL ES 2.0相當(dāng)于DX9,僅支持分離的Pixel Shader和Vertex Shader。雖然如此說(shuō),但采用US統(tǒng)一渲染架構(gòu)則會(huì)有更強(qiáng)的靈活性,類似Xbox360采用的C1僅支持DX9,但支持US,對(duì)于軟件開(kāi)發(fā)者而言,可以依據(jù)資源調(diào)整Pixel Shader和Vertex Shader的使用分配,必然會(huì)有更好的效能,并且統(tǒng)一渲染架構(gòu)對(duì)于規(guī)模和功耗控制也有不少好處。
而Tegra 2在性能上落敗,主要就敗于iPad 2 A5所采用SGX 543MP2極度暴力之下。
Tegra 2的理論運(yùn)算性能之和PowerVR上一代SGX 540相比略高,而SGX 543由于采用更高效能低USSE2,使得其相比SGX 540提升一倍,而Apple的A5處理器這是集成的SGX 543MP2則直接將這樣的SGX 543內(nèi)核直接塞進(jìn)去了兩個(gè),使得其大多理論性能達(dá)到Tegra 2的3-4倍,Tegra 2性能在這樣暴力之下落敗也不奇怪了。
暴力的SGX 543內(nèi)核,注意下面有多層,多一層規(guī)模就大一倍 Tegra 2通用性能測(cè)試
當(dāng)然以上只是理論性能,AMD RV870理論的GFLOPS高于NVIDIA的Fermi,但實(shí)際應(yīng)用則還是落敗。所以具體性能還是要依賴實(shí)際性能測(cè)試來(lái)說(shuō)明,我們將分為CPU性能和GPU性能兩個(gè)部分來(lái)考察。
CPU部分大多人一般都較多使用Quadrant來(lái)衡量,其實(shí)Quadrant是運(yùn)行在JVM,對(duì)Android 2.2以上的JIT依賴性很大,并且并沒(méi)有針對(duì)多線程優(yōu)化,因此測(cè)試Tegra 2這樣的雙核設(shè)備是十分不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?,我們選用Smartbench 2011的Productvity部分進(jìn)行測(cè)試,這部分通過(guò)對(duì)Pi和Mandelbrot集合的計(jì)算評(píng)估處理器部分的性能。
Smartbench 2011性能測(cè)試Tegra 2得益于A9架構(gòu)改進(jìn)和雙核,相比上一代的S5PC110和MSM8255這些典型設(shè)備性能有很大提升,性能基本接近之前A8設(shè)備的300%。但和三星新一代的獵戶座Exynos 4210相比,性能還是有比較大的差距,首先Exynos 4210頻率高達(dá)1.2GHz,而Tegra 2只有1GHz,但即使考慮單位MHz的效能,三星獵戶座還是優(yōu)于Tegra 2。
產(chǎn)生這樣主要測(cè)距的原因,在很大程度是Tegra 2內(nèi)存帶寬限制,Tegra 2僅支持單通道的DDR2/LPDDR2 667,而OMAP4和Exynos 4210則支持高頻雙通道2 x 32bit的LPDDR2甚至DDR3,雖然受到AMBA3總線帶寬的限制,但其相對(duì)Tegra 2的內(nèi)存帶寬優(yōu)勢(shì)還是很明顯?! ?D性能測(cè)試 VS iPad 2
GLbenchmark 2.03基于OpenGL ES 2.0,其支持直接光照的紋理、凸凹環(huán)境貼圖、柔和陰影、基于蒙皮的頂點(diǎn)著色器、動(dòng)態(tài)LOD、多通道延遲渲染、ETC1紋理壓縮等高級(jí)特性,GLBenchmark 同樣也支持iOS平臺(tái),因此我們也將iPad 2 成績(jī)也加入其中,并重點(diǎn)考察Tegra 2和iPad 2所采用A5的性能差距。
測(cè)試我們選用開(kāi)始Egpyt埃及和Pro的屠龍作為測(cè)試項(xiàng)目,Edpyt主要考察OpenGL ES 2.0性能,而Pro則是考察OpenGL ES 1.1性能,由于兼容性問(wèn)題,Tegra 2并無(wú)法在測(cè)試中開(kāi)啟FSAA全屏抗鋸齒。
萬(wàn)利達(dá)的ZPad分辨率和iPad 2一樣都為1024 x 768,因此為測(cè)試基準(zhǔn),iPad 2在關(guān)閉抗鋸齒的情況下,Egpyt和Pro場(chǎng)景iPad 2領(lǐng)先Tegra 2幅度達(dá)226%和63.6%。其中OpenGL ES 2.0性能差距較大,這說(shuō)明了Tegra 2在Shader方面性能不足。
再將同采用Tegra 2的Xoom和萬(wàn)利達(dá)的ZPad對(duì)比,由于采用了1280x800更高的分辨率,在Egpyt和Pro場(chǎng)景測(cè)試中性能分別下降了13%和23.9%,性能損失較大,特別是在單純考慮填充率和多邊形處理能力的OpenGL ES 1.1測(cè)試Pro中下降幅度更為明顯,這說(shuō)明Tegra 2在像素填充率性能較為不足。
即使將Tegra 2同采用上一代架構(gòu)的S5PC110的Galaxy Tab相比,Tegra 2性能優(yōu)勢(shì)也不明顯,這個(gè)性能優(yōu)勢(shì)遠(yuǎn)沒(méi)有上面NVIDIA的PPT里的對(duì)比成績(jī)漂亮。
另外我們還可以注意到iPad 2開(kāi)啟FSAA相比關(guān)閉,在性能上基本沒(méi)有損失,PC上一直夢(mèng)寐以求的Free AA在iPad 2上終于得以實(shí)現(xiàn)?! enaMark性能測(cè)試 VS 其他Android
NenaMark這是基于OpenGL ES 2.0,使用可編程著色器繪制復(fù)雜的反射效果、動(dòng)態(tài)水面、動(dòng)態(tài)陰影和粒子效果。這個(gè)測(cè)試部分我們重點(diǎn)考察Android平臺(tái)下Tegra 2和德州儀器OMAP4、高通MSM8660、三星4210的性能對(duì)比。
手機(jī)平臺(tái)德州儀器OMAP4 4430、三星4210在FPS上都略高于Tegra 2,而MSM8660雖然FPS略低于Tegra 2,但考慮其采用的是960x540 qHD這樣更高的分辨率,需要多繪制35%的像素,實(shí)際MSM8660性能也是優(yōu)于Tegra 2的。
而德州儀器的OMAP 4430雖然延續(xù)了德州一貫保守作風(fēng),僅僅集成上一代的SGX 540,但得益于更大的內(nèi)存帶寬和更高的頻率,使得其性能相比之前同樣采用SGX540的三星S5PC110要高20%以上,同時(shí)性能也超過(guò)Tegra 2。
因此Tegra 2在新一代雙核處理器中,3D性能也是最差的?! he Way的延續(xù) Android的分裂
The Way It's Meant To Be Played 是NVIDIA在PC 平臺(tái)的游戲開(kāi)發(fā)商合作計(jì)劃, NVIDIA會(huì)對(duì)合作的游戲開(kāi)發(fā)商提供“特殊”的支持,而游戲開(kāi)發(fā)商也會(huì)在游戲中進(jìn)一步為NVIDIA的產(chǎn)品性能表現(xiàn)做進(jìn)一步的“優(yōu)化”。NVIDIA The Way策略毫無(wú)疑問(wèn)是其在與AMD競(jìng)爭(zhēng)中的制勝法寶?,F(xiàn)在 NVIDIA又將這一策略延續(xù)在手機(jī)平臺(tái)上,開(kāi)行TegraZone應(yīng)用程序商店,并且更為“變本加厲”,支持開(kāi)發(fā)商開(kāi)發(fā)Tegra 2硬件獨(dú)占的游戲,如水果忍者HD、武士2.
水果忍者對(duì)于大多智能手機(jī)和平板玩家相比都很熟悉,我也不用過(guò)多介紹,NVIDIA和Feint合作開(kāi)發(fā)了Tegra 2獨(dú)占的水果忍者 HD,相比普通版HD版有高達(dá)8倍的多邊形集合細(xì)節(jié),更為細(xì)致的貼圖和高級(jí)shader著色器的應(yīng)用。
而《武士2》則是一款移植自iOS平臺(tái)的日本武士題材的動(dòng)作游戲,畫(huà)面采用Celi Shading卡通渲染技術(shù),可謂是手機(jī)和平板游戲畫(huà)面的最高水平。不過(guò)由于受到和NVIDIA合作策略的限制,大多數(shù)Android用戶并無(wú)緣體驗(yàn)到。有可能有的人會(huì)說(shuō)是性能問(wèn)題使得其不支持其他非Tegra設(shè)備,但實(shí)際采用SGX535的iPhone 3GS/4都可以流暢運(yùn)行,而使用性能更好的SGX540和Adreno 205卻不能運(yùn)行,我們只能說(shuō)NVIDIA的獨(dú)占策略進(jìn)一步加劇了本已嚴(yán)重的Android軟件和硬件版本的分裂?! eon缺失 帶來(lái)多媒體性能不足
Neon指令集是A9處理器的一個(gè)重要可選特性,能夠以64/128位單指令多數(shù)據(jù)流(SIMD)對(duì)新一代媒體和信號(hào)處理應(yīng)用加速。Neon支持8位、16位、32位、64位整數(shù)及單精度浮點(diǎn)SIMD操作,以進(jìn)行音頻/視頻、圖像和游戲處理。
或者說(shuō)簡(jiǎn)單點(diǎn),Neon對(duì)于ARM就相當(dāng)于SSE于Intel,一顆Intel處理器沒(méi)有SSE會(huì)怎么樣?
但Tegra 2處理器并不支持Neon這個(gè)可選特性,導(dǎo)致其在多媒體性能方面存在一些問(wèn)題。雖然按照NVIDIA在Tegra 2資料里宣稱其支持1080P視頻回放,但在我們的測(cè)試實(shí)際測(cè)試發(fā)現(xiàn)Tegra 2設(shè)備回放High Profile高碼流的H264視頻存在性能問(wèn)題,以下是我們測(cè)試的視頻:
我們可以發(fā)現(xiàn)Tegra 2可以流暢播放Apple.com下載的普通碼流的《鋼鐵俠2》宣傳片,但我們測(cè)試播放采用High Profile 4.0的戰(zhàn)地3宣傳片,則嚴(yán)重的拖慢丟幀和音畫(huà)不同步。我們?yōu)榱伺懦曨l編碼兼容性問(wèn)題,也嘗試過(guò)測(cè)試其他High Profile視頻,也都存在類似現(xiàn)象。并且目前第三方的視頻播放器,如MoboPlayer都沒(méi)有為Cortex A9優(yōu)化的版本,同樣無(wú)法流暢播放這些High Profile 1080P視頻。
雖然考慮到平板和手機(jī)的儲(chǔ)存空間限制,播放High Profile 1080P視頻并沒(méi)有太大實(shí)際意義,但這些視頻可以在上一代采用S5PC110芯片的設(shè)備上流暢播放,這還是說(shuō)明Tegra 2的多媒體性能存在一定問(wèn)題的。
此外Neon缺失的影響不僅僅限于視頻回放,如在Android底層的2D繪制Skia引擎,運(yùn)行硬件支持Neon則性能會(huì)有5倍的提升,因此Tegra 2由于不支持Neon在圖像處理和界面流暢度上相比其他同級(jí)支持Neon的方案更為遜色。
另外NVIDIA還多次強(qiáng)調(diào)Tegra 2對(duì)Flash內(nèi)置視頻和矢量處理器的性能優(yōu)勢(shì),而Adobe推出的最新Flash 10.2移動(dòng)設(shè)備硬件需求強(qiáng)制要求支持Neon,而這直接使得Tegra 2所謂的Flash優(yōu)勢(shì)成為笑話,使用Tegra 2設(shè)備大概Flash多的頁(yè)面只能用各種卡來(lái)形容了。
Tegra 2測(cè)試結(jié)語(yǔ)
對(duì)于用戶而言,一二線品牌的Tegra 2平板產(chǎn)品在售價(jià)上相對(duì)足夠規(guī)模效益的采用性能更好A5處理器的iPad 2而言,基本沒(méi)有什么價(jià)格優(yōu)勢(shì),再加上Android同iOS應(yīng)用環(huán)境的差距和品牌認(rèn)知差距,使得一二線廠商Tegra 2平板基本沒(méi)有購(gòu)買價(jià)值。而低價(jià)位山寨的Tegra 2平板由于研發(fā)能力限制,幾乎不可能搞定BSP的穩(wěn)定性問(wèn)題,因此此類產(chǎn)品同樣不值得推薦。
淘江湖999的Tegra 2平板也許才是其真正價(jià)值的理性回歸 Tegra 3會(huì)怎么樣?
雖然通過(guò)前面的測(cè)試我們可以發(fā)現(xiàn)Tegra 2在新一代的A9處理器中性能并不占優(yōu),但NVIDIA在移動(dòng)平臺(tái)延續(xù)了其在PC平臺(tái)Geforce平臺(tái)的產(chǎn)品快速更新策略,就已經(jīng)計(jì)劃在今年秋季就發(fā)布新一代采用四核A9架構(gòu)代號(hào)為Kal-El的Tegra 3處理器。
Tegra 3改為采用四核心A9,并將頻率提升到1.5GHz,圖形處理器流處理器規(guī)模擴(kuò)大一半,性能提升三倍,并且補(bǔ)齊Tegra 2不支持Neon的短板,支持128bit的Neon指令集,有回放High Profile的1080P視頻的能力。使得其性能相對(duì)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手現(xiàn)有產(chǎn)品全面占優(yōu)。
當(dāng)然Tegra 3可怕的不僅僅是性能,NVIDIA還在Tegra 2/3中使用了x86領(lǐng)域常見(jiàn)的小核心策略,Tegra 3雖然集成四核心和更為強(qiáng)大的GPU單元,但其芯片面積僅為80mm2,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于現(xiàn)在Apple A5 雙核的110mm2,更小的核心對(duì)于移動(dòng)平臺(tái)而言,意味著的不僅僅只是更低的成本和更高的產(chǎn)能,并且往往還意味著更好的功耗控制。在移動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)不能像在x86領(lǐng)域單純的堆砌核心數(shù)和流處理器數(shù),而需要更為仔細(xì)的精打細(xì)算,這時(shí)NVIDIA強(qiáng)大的設(shè)計(jì)能力帶來(lái)的更佳的性能/核心面積比就顯得十分重要了。
而競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手德州儀器和三星,在2012年底A15架構(gòu)之前則沒(méi)有全新產(chǎn)品,而是僅僅提升現(xiàn)有產(chǎn)品的頻率,NVIDIA的快速產(chǎn)品更新策略和小核心策略則可以使得其可以占有更多戰(zhàn)略上的主動(dòng)權(quán)。 無(wú)可限量的NVIDIA 無(wú)可限量的Tegra
因此我們可以總結(jié)NVIDIA在便攜ARM領(lǐng)域前途是無(wú)可限量的,理由有三
NVIDIA頂級(jí)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力
ARM處理器CPU部分主要取決于ARM的授權(quán),本身不會(huì)有太大差異,而產(chǎn)生性能差距主要決定GPU和外圍設(shè)計(jì),而從桌面平臺(tái)Geforce和nForce來(lái)看,NVIDIA的設(shè)計(jì)水平無(wú)可匹敵,再然,NVIDIA在10年前將Power VR趕出桌面市場(chǎng),10年后再擊倒一次NVIDIA也并非什么難事:NVIDIA完全可以用快速的產(chǎn)品更替策略將競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手拖死,就如其十年前對(duì)Imagination做的一樣。
NVIDIA BSP設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)日趨成熟
從GoForce到Tegra 2,移動(dòng)設(shè)備BSP設(shè)計(jì)能力不足一直是NVIDIA的短板,但也是經(jīng)過(guò)從GoForce到Tegra 2的積累,NVIDIA BSP的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)也日趨成熟。但手機(jī)平板采用的硬件系統(tǒng)更多需要考慮基帶等通信模塊的整合,NVIDIA在面對(duì)高通眾多核心專利所構(gòu)建的專利墻還是很難跨越。
NVIDIA 更為成熟的商業(yè)運(yùn)作模式
高通、德州儀器和三星,更多作為上游技術(shù)廠商,僅僅是方案的提供者,而很少和終端用戶和開(kāi)發(fā)者產(chǎn)生互動(dòng)。而Tegra產(chǎn)品宣傳繼續(xù)延續(xù)了Geforce的策略,緊密聯(lián)系消費(fèi)者和開(kāi)發(fā)者,全面提升品牌和產(chǎn)品認(rèn)知,使得消費(fèi)者開(kāi)始關(guān)心SoC來(lái),從而形成自己獨(dú)特的生態(tài)支撐環(huán)境。
由此看來(lái),NVIDIA隨著設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的成熟,憑借設(shè)計(jì)水平的優(yōu)勢(shì),在移動(dòng)芯片領(lǐng)域獲得優(yōu)勢(shì)是必然的,僅僅是時(shí)間問(wèn)題。當(dāng)然NVIDIA的野望不僅于此,他還有更大的野心。從丹佛計(jì)劃就可以看出,NVIDIA想借ARM SOC和GPU的整合,謀取計(jì)算行業(yè)霸主的地位。