Tegra K1 64-Bit: Nvidia verspricht massive Optimierungen für „Denver“-SoC, Anpassung an Android L

Frank Ritter 8

Bereits Anfang 2014 hatte Nvidia angekündigt, in der zweiten Jahreshälfte eine 64 Bit-Version seines Tegra K1-Prozessors, „Denver“ genannt, herauszubringen. Nun hat Nvidia weitere Details veröffentlicht, die auf einen extrem performanten Chip hoffen lassen – der zudem bereits für Android L optimiert wird.

Als Nvidia Anfang des Jahres seine Roadmap für 2014 und den 32-Bit-Tegra K1 vorstellte, waren wir auf hohem Niveau etwas enttäuscht. Grund: Nach dem 32 Bit-Tegra K1 mit vier Kernen, der aktuell unter anderem im Shield Tablet verbaut ist, sollte in der zweiten Jahreshälfte ein Tegra K1-SoC mit 64-Bit folgen, das „nur“ eine Dual Core-CPU darstelle. Nun hat Nvidia in einem Blogpost neue Informationen zu dem Chip herausgegeben.

Zunächst erklärt Nvidia, dass es sich um den ersten 64-Bit-ARM-basierten Prozessor für Android handelt. Das ist freilich kein allzu beeindruckendes Faktum. Zum einen, weil auch Qualcomm und MediaTek bereits entsprechende Lösungen präsentiert und praktisch marktreif haben, zum anderen, weil es durchaus schon Android-Geräte mit 64 Bit-Prozessoren von Intel mit x86-Achitektur auf dem Markt gibt. Spannend wird es aber, wenn Nvidia beschreibt, wie man die Leistung des im Referenzdesign mit 2,5 GHz Maximaltakt laufenden Prozessors zu optimieren plant.

Denver-Hot-Chips-TK1

Nvidias Tegra K1 „Denver“ mit 64-Bit (rechts) im Vergleich zur 32-Bit-Version

Nvidia verwendet ein eigenes Prozessordesign, das aber vollständig kompatibel mit ARMv8 ist. Das neue SoC ist komplett Pin-kompatibel mit dem älteren Tegra K1, sodass Gerätehersteller keine neuen Board-Designs benötigen und somit schneller neue Geräte entwerfen können. Beide Cores der Denver-Architektur implementieren die so genannte 7-way superscalar microarchitecture, einen 4-way L1 instruction cache mit 128 KB und einen 4-way L1 data cache mit 64 KB. Zum Vergleich: Laut Nvidia besitzen die entsprechenden Caches beim 32-Bit-K1 lediglich je 32 KB. Beide Prozessorkerne können zudem auf einen gemainsamen 16-way L2 cache mit 2 MB zugreifen.

Weiterhin können die CPU-Kerne dank Dynamic Code Optimization auf 128 MB Hauptspeicher zugreifen. Bei diesem Prozess werden häufig auftretende Rechenoperationen in für den Prozessor optimierter Form (microcode-equivalent routines) gespeichert und können von dort schneller – laut Nvidia rund doppelt so schnell – abgerufen werden können. Auf diese Weise soll die Ausführungsgeschwindigkeit von Code insgesamt erheblich erhöht und der Energieverbrauch damit einhergehend gesenkt werden.

Denver-Hot-Chips-Core

In Verbindung mit dem dank 7-way superscalar design erhöhten Datendurchsatz und neuen Techniken zur Optimierung der Energieeffizienz soll der 64-Bit-Tegra K1 signifikant mehr Leistung als aktuelle Quad und Octa Core-SoCs liefern und den Akku dabei trotzdem schonen. Natürlich besitzt auch die Denver-Variante des K1 wieder 192 GPU-Shaderkerne mit Nvidias bereits von Desktop-Grafikkarten bekannter Kepler-Architektur, sodass auch die Grafik-Leistung des Chips überzeugen dürfte.

Die ominöseste Information aus dem Blogpost von Nvidia zu seinem neuen Denver-Kern ist aber der letzte Satz. Dort heißt es (Übersetzung von uns:)

Hardcore-Android-Fans beachten bitte, dass wir bereits die nächste Android-Version „L“ auf dem 64-Bit Tegra K1 entwickeln.

Dass Nvidia Android nicht selbst entwickelt, liegt auf der Hand. Möglicherweise geht es „nur“ um passende Software und Treiber, um eine optimale Ausnutzung der Hardware in der neuen Android-Iteration zu gewährleisten. Vielleicht ist das aber auch als chiffrierter Hinweis auf ein Nexus-Gerät mit Tegra K1-Innenleben zu verstehen. Gerüchten zufolge soll HTC das erste Nexus-Tablet im 8,9 Zoll-Formfaktor unter dem Codenamen „Volantis“ entwickeln – mit einem 64-Bit-Tegra K1 als SoC. Ein erstes Gerät, das auf dem K1 „Denver“-SoC basiert, wurde bereits im Juni vorgestellt. Bei diesem handelt es sich allerdings um ein Entwickler-Tablet für Project Tango.

Sollte die hochoptimierte Architektur des Denver-Kerns tatsächlich die Leistung bringen, die Nvidia andeutet, könnte uns tatsächlich endlich der nächste große Leistungssprung ins Haus stehen – und Nvidia endlich wieder einen Fuß in der Tür für Mobil-SoCs haben. Wir sind sehr gespannt, was uns in den nächsten Monaten in dieser Hinsicht erwartet – und wünschen uns neben einem Nexus-Tablet auch einen neuen SHIELD-Handheld mit diesem Prozessor.

Quelle: Nvidia

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