Nvidia Tegra 4

NVIDIA 4

Der NVIDIA Tegra 4 ist ein leistungsstarker ARM-SoC für Tablets und Smartphones. Er wurde Anfang 2013 vorgestellt und beinhaltet unter anderem einen Cortex-A15 Quad-Core Prozessor mit maximal 1.9 GHz, eine GeForce-GPU mit 72 Shader-Einheiten, eine Videoengine und einen Dual-Channel DDR3L-1833 Speicherkontroller. Der Chip wird von TSMC in einem 28nm HPL-Prozess (Low Power mit High-K + Metal Gates, optimiert für geringes Leakage) gefertigt. Im Gegensatz zu vielen Konkurrenzmodellen verfügt Tegra 4 über kein internes Funkmodem. Aus diesem Grund bietet Nvidia ein optionales, externes Softmodem für UMTS- und LTE-Verbindungen namens i500 an.

Für Super Phones, Tablets und Clamshells sind die Varianten T40S und T40K gedacht, für Smartphones AP40, AP43, die sich durch Taktrate und auch Features (USB 3.0) unterscheiden.

Prozessor

Der 4-PLUS-1 getaufte Quad-Core-Prozessorteil beinhaltet eigentlich 5 Cortex-A15 Kerne, wobei jedoch der 5. Kern (Companion Core, maximal 700 - 800 MHz) nur zum Stromsparen dient und für das Betriebssystem nicht sichtbar ist. Wie beim Vorgänger Tegra 3 wird dies jedoch derzeit von Windows RT nicht unterstützt. Die Prozessorleistung hat sich gegenüber Tegra 3 deutlich verbessert, und auch andere High-End ARM-SoCs wie Apples A6X oder Qualcomms Snapdragon 600 können mit der Performance des Tegra 4 nicht mithalten. Erst Qualcomms Snapdragon 800 dürfte dem SoC je nach Anwendung gefährlich werden können.

Grafikeinheit

Die integrierte Tegra 4 GeForce Grafikkarte (Benchmarks) bietet 72 Shader-Einheiten und damit die 6-fache Anzahl der im Tegra 3 integrierte Low Power GeForce. Die Kerne sind jedoch weiterhin getrennt in Vertex- und Pixelshader und nicht "unified". Aus diesem Grund ist Tegra 4 nur eingeschränkt GPGPU-tauglich. Weiterhin fehlt die volle Unterstützung von OpenGL ES 3.0 sowie Direct3D über Version 9_1.

Dennoch zählt die GPU zu den schnellsten mobilen Grafikeinheiten Mitte des Jahres 2013. Von der theoretischen Rechenleistung liegt die Tegra-4-GPU auf einem Niveau mit Apples-A6X-SoC und über der Qualcomm Adreno 320. Auch der Apple A6 im iPhone 5 wird z.B. im GLBench 2.5 deutlich abgehängt (1.6-fache Leistung).

Features

Auch die Videoengine wurde deutlich überarbeitet und unterstützt nun 1440p VP8, H.264 HP 2560x1440 Encode und Decode.

Mit USB 3.0 (nicht alle Modelle) und eMMC 4.5 können theoretisch auch schnellere Speichermedien angeschlossen werden.

Leistungsaufnahme

Der Stromverbrauch soll laut Nvidia im Bereich des Tegra 3 bleiben und in vielen Anwendungsbeispielen auch deutlich darunter liegen (Idle, Videoplayback). Hierfür wurden unter anderem optionale Features wie PRISM entwickelt, um die Helligkeit des Displays bei gleichbleibenden Helligkeitseindruck zu drosseln. Unter Volllast dürfte der maximale Verbrauch je nach Modell und Kühlung bei etwa 4 bis 6 Watt liegen (Schätzung).

SerieNVIDIA Tegra
CodenameWayne (Cortex A15)
Taktung1800 - 1900 MHz
Anzahl von Kernen / Threads4 / 4
Herstellungstechnologie28 nm
Die Größe~80-85 mm2
64 Bit64 Bit wird NICHT unterstützt
Vorgestellt am08.01.2013
Produktinformationen beim HerstellerNVIDIA Tegra 4

CPU Benchmarks

Vellamo 3.0: Metal
0% 100%
min: 1389     avg: 1389 (72.18%)     max: 1389 Points
Vellamo 3.0: Multicore Beta
0% 100%
min: 2237     avg: 2237 (84.93%)     max: 2237 Points
Vellamo 3.0: Browser
0% 100%
min: 2736     avg: 3204.5 (56.16%)     max: 3673 Points
Octane V2: Total Score
0% 100%
min: 3368     avg: 4834.6 (20.19%)     max: 5934 Points
Mozilla Kraken 1.1: Total Score
0% 100%
min: 4653.1     avg: 6407.2 (91.21%)     max: 10107.1 ms*
Geekbench 3: 32 Bit Multi-Core Score
0% 100%
min: 0     avg: 1117.3 (8.7%)     max: 2797 Points
Geekbench 3: 32 Bit Single-Core Score
0% 100%
min: 0     avg: 391.7 (11.17%)     max: 927 Points
AndEBench: Java
0% 100%
min: 542     avg: 718.6 (68.01%)     max: 867 Iter./s
AndEBench: Native
0% 100%
min: 10580     avg: 12593.3 (57.37%)     max: 14784 Iter./s
3DMark (2013): Ice Storm Unlimited Physics 1280x720 offscreen
0% 100%
min: 7265     avg: 13300.8 (21.32%)     max: 16579 Points
3DMark (2013): Ice Storm Extreme Physics 1920x1080
0% 100%
min: 7088     avg: 12435.3 (26.1%)     max: 14232 Points
3DMark (2013): Ice Storm Standard Physics 1280x720
0% 100%
min: 0     avg: 9205.2 (17%)     max: 13727 Points
PassMark PerformanceTest Mobile V1: CPU Tests
0% 100%
min: 15149     avg: 16692.7 (42.63%)     max: 18124 Points
AnTuTu Benchmark v4: Total Score
0% 100%
min: 30810     avg: 32972.7 (75.47%)     max: 38969 Punkte
AnTuTu Benchmark v3: CPU
0% 100%
min: 14971     avg: 14971 (97.3%)     max: 14971 Punkte
Geekbench 2 - 32 Bit: Stream
0% 100%
min: 1090     avg: 1369.2 (14.48%)     max: 1669 Points
Geekbench 2 - 32 Bit: Memory
0% 100%
min: 2753     avg: 3785 (43.45%)     max: 4181 Points
Geekbench 2 - 32 Bit: Floating Point
0% 100%
min: 4075     avg: 5723.5 (34.4%)     max: 6620 Points
Geekbench 2 - 32 Bit: Integer
0% 100%
min: 1811     avg: 2580.2 (18.91%)     max: 3106 Points
Geekbench 2 - 32 Bit: Total Score
0% 100%
min: 2992     avg: 3787.3 (29.78%)     max: 4403 Points
Sunspider:
0% 100%
min: 384.5     avg: 617.3 (84.67%)     max: 959.9 ms*
Sunspider:
0% 100%
min: 390.8     avg: 659.7 (94.63%)     max: 837.1 ms*
Quadrant Standard Edition 2.0:
0% 100%
min: 10553     avg: 14176.7 (56.72%)     max: 18324 points
Linpack for Android: Multi Thread
0% 100%
min: 500.495     avg: 634 (57.64%)     max: 746.313 MFLOPS
Linpack for Android: Single Thread
0% 100%
min: 211.167     avg: 556.3 (81.37%)     max: 682 MFLOPS
- Bereich der Benchmarkergebnisse für diese CPU
- Durchschnittliches Ergebnis

Linpack for Android im Vergleich
Snapdragon S1 MSM7227 (min)
7.4 
...
Apple A6x
382.4 
Qualcomm Snapdragon 800 MSM8974
385.4 
Apple A7
537.5 
NVIDIA Tegra 4
556.3 
NVIDIA Tegra K1
673 
...
NVIDIA Tegra K1 (max)
673 

Testberichte für den NVIDIA Tegra 4 Prozessor

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HP Slate 8 Pro 7600eg (NVIDIA GeForce Tegra 4, 8.0")
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Sortier- und filterbare Benchmark-Liste

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Autor: Klaus Hinum (Update:  7.01.2013)