NVIDIA于今日正式发表了下一代Tegra处理器Kal-El的白皮书, 着重强调了对比Tegra 2的游戏性能提升与续航能力提升, 关于后者, 最出乎意料的因素竟然是Kal-El有隐藏的第五个核心。 

下一代Tegra处理器"Kal-El"

    Kal-El基于Cortex-A9架构设计, 采用1MB共享L2缓存；GPU和Tegra 2一样, 基于桌面版G7x核心的技术, “处理器”数量升级至12个；仍采用32bit LPDDR2内存界面, 内存频率800MHz。 

    Kal-El的die面积设计目标为80平方毫米, 比Tegra 2大60%但比iPad 2的A5 SoC小30%。 发布时频率可能会在1.3-1.4GHz左右, 采用和Tegra相同的40nm工艺, 由TSMC代工。 Kal-El还将拥有类似Intel Turbo Boost的技术, 当使用的核心数量更少时会自动提高频率, 但NVIDIA目前没有说明Kal-El的最终运行频率和频率调节范围等细节。 

隐藏的第五个核心

    这就是今天的重头戏, NVIDIA公布的白皮书中显示, Kal-El确确实实有第五个核心存在, Kal-El采用TSMC 40nm LPG工艺, 将G(general purpose)与LP(Low power)晶体管结合, 隐藏的第五个核心采用LP晶体管, 虽然漏电率低功耗小, 但不能运行在很高的频率。 

    当然, 这五个核心不能同时开启, 用户可以使用1-4个GP晶体管的主核心或者单独的LP晶体管隐藏核心, 这两部分采用各自独立的供电。 

    NVIDIA公布的资料显示, LP工艺隐藏核心的频率最高为500MHz, 将在系统待机时为后台应用程序像Email同步, 社交媒体同步时单独开启使用。 当然, 如果运行功耗不高的任务, 非待机状态如单独播放音乐或低码率视频时也可使用此核心以提高续航时间。 

    随着运行程序的负载加重, NVIDIA的CPU管理代码将关闭此LP核心, 逐个开启GP核心直至开启全部4个达到最大TDP。 由此带来的续航能力对比Tegra 2的提升如下：

    当然, GPU“核心”数量的提升也在游戏性能上体现出来, 下面是NV提供的在1366*768分辨率, Android 3.2下对比Tegra 2的测试：

总结

    有传言说NVIDIA将不会是Google发布Android 4.0 "Ice Cream Sandwich"的合作伙伴, 意味着Kal-El需要拿出更多性能说服厂商采用。 NV此次拿出的vSMP/隐藏小核心方案是一种新颖的解决SoC功耗提升的方法。 或许这是NVIDIA在移动SoC芯片中开启混合计算加速(heterogenous)的第一步, 我们拭目以待Kal-El隐藏核心带来的实际续航能力提升数据。 

    当然, 这五个核心不能同时开启, 用户可以使用1-4个GP晶体管的主核心或者单独的LP晶体管隐藏核心, 这两部分采用各自独立的供电。 

    NVIDIA公布的资料显示, LP工艺隐藏核心的频率最高为500MHz, 将在系统待机时为后台应用程序像Email同步, 社交媒体同步时单独开启使用。 当然, 如果运行功耗不高的任务, 非待机状态如单独播放音乐或低码率视频时也可使用此核心以提高续航时间。 

    随着运行程序的负载加重, NVIDIA的CPU管理代码将关闭此LP核心, 逐个开启GP核心直至开启全部4个达到最大TDP。 由此带来的续航能力对比Tegra 2的提升如下：

    当然, GPU“核心”数量的提升也在游戏性能上体现出来, 下面是NV提供的在1366*768分辨率, Android 3.2下对比Tegra 2的测试：

总结

    有传言说NVIDIA将不会是Google发布Android 4.0 "Ice Cream Sandwich"的合作伙伴, 意味着Kal-El需要拿出更多性能说服厂商采用。 NV此次拿出的vSMP/隐藏小核心方案是一种新颖的解决SoC功耗提升的方法。 或许这是NVIDIA在移动SoC芯片中开启混合计算加速(heterogenous)的第一步, 我们拭目以待Kal-El隐藏核心带来的实际续航能力提升数据。