NVIDIA的野心 Tegra处理器的大揭密 一分钱下载.docx

近期，随着Intel Atom的大红大紫， NVIDIA也发布了首款移动处理器Tegra。虽然Atom已经渐渐为人所熟悉（请参考本刊2008年8月上144页文章《x86,Everywhere——英特尔Atom的“狼子野心”》），但横空出世的Tegra却依然犹抱琵琶半遮面。这款NVIDIA寄予厚望的移动处理器究竟能掀起多大的浪花，它和Atom又有什么异同？我们将在文中找到答案。 为让大家对Tegra的背景有更深的理解，我们首先要对MID（Mobile Internet Device，移动互联接入设备）进行简介，之后我们再一起走进Tegra的世界。 什么是MID 在这个被Internet所包围的时代，有了MID的帮助，我们可以随时随地连接网络。这意味着： 能够随时和全世界联通 能够随时掌握必威体育精装版的咨询 能够随时调出任意领域的知识 …… 在移动互联的趋势下，传统固定上网方式已不能满足需求，于是MID应运而生了。 首先，MID强调的是能够随时移动应用。其次，MID设备倚赖的并不仅仅是Wi-Fi局域网。通过无处不在的广域移动信号（2G、3G），MID能够在高楼的电梯间、乡村的国道旁、宁静的湖面等任何有手机信号的地方连接互联网，而不是单调的WAP网。MID让精英们掌控一切，同样也能让我们更好的掌控自己未来。 正是这种公认的市场前景，Atom从诞生至今，我们已经对它的性能和定位有所了解：在超便携笔记本电脑和UMPC中，Atom是为低功耗而生的，性能上够用就可以了；而对于真正的掌上MID设备，Atom加上配套的芯片组又使得小型化、节能化设计变得十分困难。看来用造笔记本电脑的思路进军MID领域，Intel还要走很长的路。面对MID的蓬勃发展和“钱景”，又由于Atom的能力还不足于称霸整个市场，因此NVIDIA也带来了自己的Tegra，试图抢占市场的制高点。 Tegra——指甲上的计算机系统 在掌上设备领域，Tegra实际上属于移动应用处理器（AP，Application Processor）的范畴。那么，Tegra这样的移动应用处理器是如何将众多功能集成在一块指甲壳大小的芯片中的呢？Tegra内部的各模块是如何互联通信？让我们看看这颗芯片中的结构。 从图1中，我们可以看到主计算核心是来自ARM公司的ARM11，其它就是各种实际应用需要的各种模块。如3D需要的GeForce GPU、处理2D图像和图片的Image Processor、处理视频编解码的HD Video Processor。图1：Tegra的芯片结构 虽然Tegra没有画出其它各个部分和ARM核心的链接方式，但根据惯例，GeForce GPU、Image Processor、HD Video Processor、USB OTG、显示控制器、HDMI、内存控制器这类的高速模块，会使用ARM提供的AXI高速总线连接，位宽应该在64bit以上，工作频率200MHz以上， 带宽可达1.6GB以上。 而I2C、I2S、UART以及IrDA（红外）、各类串行接口、AC97等模块使用ARM提供的APB低速设备总线互联，传输率可达266Mb/s以上，并具备低功耗和接口设计简单的特点。图2：Tegra的内部总线 这样看来，Tegra的内部总线和标准PC总线是如此类似(图2、图3)：AXI总线相当于北桥，APB总线相当于南桥。但是和PC系统不同的是，Tegra中特定模块在不使用时，是可以完全关闭的。比如在不处理3D数据时，GeForce GPU完全被关闭；而在无电话或MID待机时，除了一个很小的Alive模块仍处在工作状态下外，整个Tegra包括ARM都将进入休眠（Sleep）或者待机（Stop）状态，最大限度节约电能。图3：PC的内部总线 当键盘、触摸屏、或者芯片外的基带芯片接到指令，要求Tegra重新工作时，Tegra又会在1ms内回到正常工作状态，用户基本上感觉不到延迟。这就是移动应用处理器的最大优势——高集成和低功耗。 而Atom目前不可能应用到智能手机中，因为仅仅一颗处理器就已经达到了一颗AP的面积，再加上配套芯片组，体积过于庞大。而且由于安装的大多是Windows XP系统，导致Atom待机和休眠后的恢复时间较长。不过，Tegra却能轻轻松松地进入类似Moto V8这样的超薄手机中发挥作用，并且快速切换休眠、待机和正常工作状态。图4：Atom与Tegra的芯片面积、功耗大小比较 也许有的朋友会说这套系统的性能和PC相去甚远，但是不要忘了掌上设备运行的可不是臃肿的Windows桌面操作系统，而是针对小型设备优化过的Symbian、Linux、Windows CE、Windows Mobile，输出的是QVGA或者WVGA的LCD屏幕*。这样配置对系统性能的要求远远低于桌面电脑。 *注：QVGA