Der Nvidia Tegra K1 (Denver) ist ein leistungsstarker ARM-SoC des Jahres 2014, der vorrangig in Tablets wie dem Google Nexus 9 eingesetzt wird. Der Chip verfügt über zwei 64-Bit-fähige CPU-Kerne, die von Nvidia selbst entwickelt wurden. Desweiteren sind auch eine Grafikeinheit auf Basis der Kepler-Architektur, ein 2x 32 Bit Dual-Channel Speichercontroller (DDR3L und LPDDR2/3 bis 2.133 MHz, 17 GB/s), Videode- und -encoder für 4K-Videos sowie zwei Kamera-ISPs integriert.
Unter gleichem Namen bietet Nvidia auch noch eine andere, Pin-kompatible Variante des Chips an, bei der anstelle der zwei Denver-Kerne vier Cortex-A15-Kerne zum Einsatz kommen. Alle Details zu dieser Version sowie viele weitere Informationen zum Tegra-K1-SoC haben wir unter folgendem Link zusammengetragen:
Prozessor
Mit Denver bringt Nvidia erstmals eine selbst entwickelte ARM-Architektur auf den Markt, die zudem bereits der aktuellen ARMv8-ISA entspricht und somit 64-Bit-fähig ist. Größte Besonderheit des sehr breit ausgelegten, 7-fach superskalaren In-Order-Designs ist ein Feature namens Dynamic Code Optimization. Hierbei werden eingehende Befehle zunächst in ein spezielles, internes Format umgewandelt, um die einzelnen Instruktionen anschließend zu analysieren und möglichst effizient auszuführen. Häufig wiederkehrende Code-Abschnitte können in einem bis zu 128 MB großen Cache im Hauptspeicher abgelegt werden, sodass eine erneute Optimierung gegebenenfalls überflüssig wird. All dies soll die Energieeffizienz steigern und gleichzeitig den Durchsatz verbessern.
Die resultierende Pro-MHz-Leistung liegt nach unseren Benchmarks deutlich über den Cortex-A15-Kernen der herkömmlichen Tegra-K1-Variante. Im Geekbench 3 rechnet Denver bei vergleichbarem Takt rund 70 Prozent schneller, sodass der Dual-Core sogar in Multi-Threading-Tests zur absoluten Leistungsspitze zählt. Auch der Apple A8 SoC, der ebenfalls nur zwei Kerne integriert, wird um etwa 10 bis 20 Prozent distanziert. Allerdings erzielt der A8 seine Performance bei einer Frequenz von nur 1,4 GHz, wohingegen Tegra K1 (Denver) mit etwa 2,3 bis 2,5 GHz taktet. Zudem hat Apple auch eine Tablet-Variante A8X mit drei CPU-Kernen im Programm.
Grafikeinheit
Die integrierte Grafikeinheit von Tegra K1 (Denver) unterscheidet sich nicht von der Cortex-A15-Variante des SoCs. Erstmals setzt Nvidia anstelle dedizierter Vertex- und Pixelshader auf ein einheitliches Unified Shader Design. Dieses baut grundlegend auf der im Jahre 2012 vorgestellten Kepler-Architektur auf, die wiederum die Basis für verschiedene Grafikchips wie den GK208 bildet (zu finden bei der GeForce GT 730M, 740M und anderen). Mit einem SMX-Block und 192 CUDA-Cores bietet Tegra K1 genau halb so viele Shader wie GK208, allerdings nur ein Viertel der Textureinheiten (8 statt 32 TMUs). Weiterhin verfügt der SoC über 4 ROPs (GK208: 8 ROPs).
Die resultierende Grafikleistung liegt merklich oberhalb der Konkurrenten Adreno 420 (Snapdragon 805), PowerVR GX6450 (Apple A8) und Mali-T628 MP6 (Exynos 5430). Dies macht die Tegra-K1-GPU zur schnellsten Tablet-Grafiklösung im Sommer/Herbst 2014 und ermöglicht es, selbst anspruchsvollste Android-Spiele in hohen Auflösungen flüssig wiederzugeben. Erst mit der GXA6850 im A8X-SoC konnte Apple in etwa gleichziehen.
Features
Tegra K1 verfügt über zwei ISPs mit jeweils 600 MP/s und kann damit zwei Kameras mit bis zu 100 Megapixeln und 14 Bit Farbtiefe ansteuern. Mittels Nvidias Chimera 2 können unter Nutzung der CPU- und GPU-Einheiten verschiedene Effekte wie HDR-Aufnahmen realisiert werden.
Die integrierte Video-Engine bewältigt das Encoding und Decoding von Videos in 2K- und 4K-Auflösung, letztere wahrscheinlich mit Unterstützung der CPU-Kerne. In 4K schafft die Engine 30 fps beim Dekodieren und 24 fps beim Encodieren. 1080p kann in 120fps dekodiert werden und 60fps encodiert.
Leistungsaufnahme
In puncto Leistungsaufnahme dürfte Tegra K1 (Denver) in etwa mit der Quad-Core-Version auf Cortex-A15-Basis vergleichbar sein, weshalb der SoC hauptsächlich in Tablets zu finden ist. Dabei kommt der Denver-Chip dank neuer Energiesparfeatures aber ohne zusätzlichen "Companion Core" für Leerlauf und Teillast aus.
| Serie | NVIDIA Tegra |
| Codename | Denver |
| Taktung | 2300 - 2500 MHz |
| Level 1 Cache | 0 MB |
| Level 2 Cache | 2 MB |
| Anzahl von Kernen / Threads | 2 / 2 |
| Herstellungstechnologie | 28 nm |
| GPU | NVIDIA Tegra K1 Kepler GPU ( - 950 MHz) |
| 64 Bit | 64 Bit wird unterstützt |
| Architecture | ARM |
| Vorgestellt am | 15.10.2014 |
| Produktinformationen beim Hersteller | www.nvidia.com |
- Durchschnittliche Benchmarkergebnisse für diese Grafikkarte
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