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Nvidia: Tegra-K1-SoC für Smartphones und Tablets vorgestellt

Fast genau ein Jahr nach Tegra 4 schickt Nvidia das stark überarbeitete Nachfolgemodell ins Rennen. Tegra K1 ("Logan") soll nicht nur schneller, sondern vor allem deutlich sparsamer als sein wenig erfolgreicher Vorgänger agieren. Ein besonderes Highlight ist die neue Grafikeinheit auf Basis der Kepler-Architektur.

2013 war für Nvidias SoC-Sparte kein einfaches Jahr: Erst hatte der mit vielen Vorschusslorbeeren bedachte Tegra 4 mit monatelangen Lieferverzögerungen zu kämpfen, dann zeigten die ersten Seriengeräte Probleme mit Überhitzung und Throttling. All das sowie die Tatsache, dass man im Gegensatz zum konkurrierenden Qualcomm Snapdragon 800 kein integriertes LTE-Modem aufbieten konnte, führten zu einem eher bescheidenen Verkaufserfolg sowie drastischen Umsatzeinbrüchen des entsprechenden Geschäftssegmentes. Auch wenn sich die absolute Performance von Tegra 4 noch immer sehen lassen kann, wird es darum nun höchste Zeit für den – hoffentlich erfolgreicheren – Nachfolger.

Dieser hört auf den Codenamen "Logan" und wird als Tegra K1 (vormals Tegra 5) in den Handel gelangen. Ausführliche technische Informationen sowie Performance-Einschätzungen haben wir in unserer Datenbank zusammengetragen:

Blicken wir kurz auf die wichtigsten Unterschiede im Vergleich zum letztjährigen Vorgängermodell:

Bezeichnung Tegra 4 ("Wayne") Tegra K1 ("Logan")
CPU-Architektur Cortex-A15 Cortex-A15 "r3" bzw. Denver 64 Bit
Kernzahl 4-Plus-1 Quad-Core 4-Plus-1 Quad-Core bzw. Dual-Core
CPU-Takt 1,8 bis 1,9 GHz bis zu 2,3 GHz
Shadereinheiten 48 Pixel- + 24 Vertex-Shader 192 Unified Shader
GPU-Takt bis zu 672 MHz bis zu 950 MHz (?)
Speicherunterstützung DDR3L + LPDDR2/3 bis 1.866 MHz DDR3L + LPDDR2/3 bis 2.133 MHz
integriertes Modem nein nein
Fertigung TSMC 28 Nanometer HPL TSMC 28 Nanometer HPM

Nvidia setzt weiterhin auf einen Quad-Core-Chip mit zusätzlichem Companion-Core ("4-Plus-1"), der einfache Aufgaben besonders energiesparend bewältigen soll. Die auf der Cortex-A15-Architektur von ARM basierenden Kerne kommen nun in einer verbesserten r3-Revision zum Einsatz, die höhere Taktraten von bis zu 2,3 GHz sowie eine gesteigerte Energieeffizienz verspricht.

In der zweiten Hälfte von 2014 soll dann auch eine Tegra K1 Version mit Denver CPU Kernen erscheinen. Diese bietet zwei 64 Bit fähige CPU Kerne welche auf einer eigenen Architektur basieren. Zu dieser haben wir jedoch nur wenige Informationen aus der CES Keynote.

Cortex A15Denver
4+1 Quad-Core + Companion CoreDual Core
32-Bit64-Bit
3-way Superscalar7-way Superscalar
Bis 2.3 GHzBis 2.5 GHz
32K+32K L1128K+64K L1

 

 

Einen noch deutlich größeren Schritt nach vorn macht die Grafikeinheit, die erstmals bei einem Tegra-SoC auf ein modernes Unified-Shader-Design aus der Kepler-Generation setzt. Zwar bietet Tegra K1 mit 192 CUDA-Cores nur etwa die halbe Rechenleistung der Notebook-GPUs GK208 und GK107, was im Smartphone- und Tablet-Segment aber dennoch für einen gewaltigen Leistungssprung sorgen soll. Laut Nvidia erreicht ein erstes Referenz-Tablet stolze 60 fps im GFXBench 2.7 (T-Rex Offscreen) – da kommen selbst aktuelle High-End-Chips wie Apples A7 (27 fps) oder der Qualcomm Snapdragon 800 (24 fps) nicht mit.

Ebenfalls beeindruckend ist das umfangreiche Featureset: OpenGL ES 3.0, OpenGL 4.4 und DirectX 11 sind nur einige der neuen Fähigkeiten. Die gewaltige Rechenleistung kann per GPGPU auch für diverse Video- und Kameraeffekte genutzt werden. Letztere fasst Nvidia unter dem Begriff "Chimera 2" zusammen und demonstrierte unter anderem die Echtzeit-Anwendung von Tone Mapping (HDR-Fotografie).

Bleibt noch die Frage nach der Energieeffizienz, die letztlich einer der Hauptgründe für den mangelnden Erfolg von Tegra 4 war. Neben der neuen respektive stark überarbeiteten GPU- und CPU-Architektur soll auch ein leistungsfähigerer Fertigungsprozess – TSMCs 28 Nanometer HPM – zur verringerten Leistungsaufnahme des SoCs beitragen. Nvidia sieht Tegra K1 diesbezüglich auf Augenhöhe mit Apples A7 und deutlich vor dem Snapdragon 800. Nur in einem Punkt ist Qualcomm weiterhin konkurrenzlos: Ein integriertes LTE-Modem hat auch "Logan" nicht zu bieten.

Es gilt nun abzuwarten, ob sich die beeindruckende Papierform auch in der Praxis bestätigt. Noch fehlen Ankündigungen, wann und in welchen Geräten Tegra K1 auf den Markt kommen soll – allzu viel Zeit sollte sich Nvidia jedenfalls nicht lassen, denn auch die Konkurrenz schläft nicht.

Quelle(n)

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Autor: Till Schönborn, Klaus Hinum,  6.01.2014 (Update:  6.01.2014)
Till Schönborn
Till Schönborn - Managing Editor Business
Freude am Schreiben und die Faszination für (mobile) Technik brachten mich im Herbst 2011 zu Notebookcheck. Neben unzähligen Notebook-Tests und Newsmeldungen habe ich seitdem eine Reihe technischer Hintergrundartikel zu CPU- und GPU-Architekturen verfasst und betreue zudem unsere Hardware-Datenbank. Seit Anfang 2014 leite ich den Bereich der Premium-Business-Notebooks, fühle mich aber auch im Smartphone- oder Tablet-Segment zu Hause – das gespannte "Kribbeln" beim Testen neuer Hardware ist auch nach vielen Jahren noch nicht verflogen. Die schmale Freizeit zwischen Studium und Job wird zumeist fernab jeglicher Elektronik in der Natur verbracht.