nVIDIA英偉達公司簡介

    提到nVIDIA(英偉達)相信大家都不陌生，尤其是最為出名的GeForce顯示卡系列，很多人的電腦中都采用了這個系列的顯卡。而自從 2008年開始，英偉達公司洞悉了移動互聯網的潛力，開始涉足移動芯片領域，推出了Tegra系列芯片，最為大家熟知的莫過于Tegra 2雙核處理器以及新推出的Tegra 3四核處理器了。雖然得到了大家的廣泛認可，同時也存在著很多爭議，那么英偉達Tegra系列處理器到底怎么樣呢，今天筆者就為大家做一個簡單的介紹。

    nVIDIA(官方中文名稱為“英偉達”)，創立于1993年1月，是一家以設計顯示芯片和主板芯片組為主的半導體公司。nVIDIA亦會設計 游戲機內核，例如Xbox和PlayStation 3。nVIDIA最出名的產品線是為游戲而設的GeForce顯示卡系列，為專業工作站而設的Quadro顯卡系列，和用于計算機主板的nForce芯片 組系列。nVIDIA的總部設在美國加利福尼亞州的圣克拉拉。是一家無晶圓(Fabless)IC半導體設計公司。

    2008年2月，早已敏銳洞察到了移動互聯網市場的潛力的nVIDIA非常令人震驚的向業界發布了旗下一款重量級跨界產品——Tegra SoC片上系統芯片。

    Tegra是一種采用片上系統設計芯片，它集成了ARM架構處理器和NVIDIA的Geforce GPU，并內置了其它功能，產品主要面向小型設備和Intel以PC為起點的x86架構相比，ARM架構的Tegra更像是以手機處理器為起點做出的發 展。它不能運行x86 PC上的Windows XP等操作系統，但在手機上應用多年的ARM架構輕量級操作系統更能適應它高速低功耗的需求。

    英偉達Tegra系列芯片發展到今天已經推出了三代產品，分別為Tegra系列、Tegra 2以及Tegra 3。其中Tegra 2為雙核處理器，Tegra 3為四核處理器，英偉達的處理器芯片技術一直走在世界的前列，今天筆者針對各代芯片組分別進行一下詳細的介紹。

Tegra系列芯片介紹

    2008年2月11日，NVIDIA發布了用于智能手機與PDA平臺的APX 2500應用處理器。該處理器集成了一個ARM處理器和一個顯示核心。這款處理器是由NVIDIA和微軟聯合研制，應用于使用Windows Mobile的電話中，提高Windows Mobile平臺的多媒體處理能力。隨后，nVIDIA發布了Tegra系列產品，Tegra的首批產品有兩款，分別是Tegra 600和Tegra 650，基于ARM 11架構，APX 2500亦更名為Tegra APX 2500。集成的顯示核心是基于GeForce 6，但加入對CUDA和雙精度浮點運算的支持。

    Tegra APX 2500芯片的制程是65納米，核心頻率750MHz，并集成256KB的L2緩存。芯片亦內建GeForce核心，支持OpenGL ES 2.0和Direct3D Mobile標準。APX 2500屬于ARM 11 MPCore架構，其低耗電設計，使手提電話可以長時間播放音樂或高清影片。此外，它支持720p的MPEG-4與H.264/MPEG-4 AVC的解碼。輸出方面，它支持HDMI 1.2和雙顯示輸出。自后推出的Tegra APX 2600在APX 2500基礎上增強了對NAND閃存的支持。2009年微軟推出的Zune HD中使用了Tegra APX 2600芯片。

    Tegra 600和Tegra 650兩款型號，整合ARM 11 MP Core、影音處理器，Tegra 600支持720p H.264和VC-1影片解碼，Tegra 650更支持1080p影片解碼。該系列目前已停產。

    在第一代Tegra產品發布的時候，由于NVIDIA的經驗不足，只能夠專注于一種操作系統。所以，NVIDIA選擇與微軟合作。例如Zune HD就利用了Tegra芯片。之后，NVIDIA不再專注于一種平臺。所以，第二代的Tegra已經可以支持Android。一般認為Google可以借 助NVIDIA Tegra芯片的性能，來提高Android產品的質素，使之可與蘋果的產品相競爭。現在，Tegra的主要競爭對手是高通和德州儀器等芯片廠商。

Tegra 2芯片介紹

    在CES2010展會上，NVIDIA發布了全新的Tegra 2平臺，這是全球首款雙核處理器，將智能手機帶進了雙核時代，Tegra 2跳過了ARM Cortex-A8的階段，直接采用ARM Cortex-A9核心，采用臺積電的40納米制程制造，耗電量低于之前產品，Tegra 2可實現更快Web瀏覽速度、更短響應時間以及更高整體性能，而且還支持高清HD視頻播放和HDMI接口。

    從上圖中，我們可以看到，Tegra 2集成了8個不同功用的處理器。其中兩個是ARM Cortex A9核心，運作頻率是1GHz。另外有一個ARM7處理器，一個音頻處理器(Audio Processor)，一個影像處理器(Image Processor)，一個高清影片解碼處理器(HD Video Decode Processor)，一個高清影片編碼處理器(HD Vide Encode Processor)，一個圖形處理器(2D/3D Graphics Processor)。由于NVIDIA在2007年收購了PortalPlayer公司，從而取得音頻處理器技術。

    當中的影片編碼器可以支持1080p分辨率的H.264格式影片，上一代的Tegra只支持到720p。影片解碼器方面，同樣支持1080p分 辨率的H.264格式影片。當Tegra 2芯片進行影像解碼的時候，最高可以播放順暢的1080p影片，且電源功耗小于400mW。圖像處理器方面，芯片支持200萬像素攝像頭。而圖像處理器支 持OpenGL ES 2.0，與上一代相同。但是頻率和帶寬的提升，可以使性能有2-3倍的增長。

    Tegra 2雙核處理器的出現將智能手機帶入了一個新的高度，智能手機將擁有更加強大的數據處理能力，不過值得注意的是，由于Tegra 2芯片并不支持Neon指令集，使得其多媒體性能存在一些問題，如不能流暢播放High Profile的1080P H264視頻。目前，采用Tegra 2的智能手機主要有LG Optimus 2X以及摩托羅拉ME860等。

采用Tegra 2雙核處理器的手機

    Tegra 2雙核處理器的上市受到了很多手機廠商的青睞，其中以LG和摩托羅拉為主，推出了多款采用該平臺的智能手機，比如：LG Optimus 2X，摩托羅拉Atrix 4G以及摩托羅拉XT882等。

    LG Optimus 2X

    LG Optimus 2X是全球首款采用雙核智能手機，該機采用了1GHz主頻Tegra 2雙核處理器，512MB運行內存以及8GB的ROM，保證了系統的流暢運行。其他方面，LG Optimus 2X搭載一塊4.0英寸IPS材質觸控屏，屏幕分辨率達到了480×800像素，顯示效果十分出色。此外，Optimus 2X還內置了一枚800萬像素攝像頭，支持自動對焦以及1080p高清視頻錄制，拍攝效果十分出色。系統方面，LG Optimus 2X采用了主流Android 2.3操作系統，該系統下有著豐富的軟件資源可供用戶下載使用。

    摩托羅拉Atrix 4G

    摩托羅拉Atrix 4G配備了一塊4.0英寸顯示屏，屏幕分辨率達到了540×960像素，顯示效果極為出色。另外，Atrix 4G還內置了一枚500萬像素攝像頭，實拍效果非常令人滿意。硬件方面，摩托羅拉Atrix 4G搭載一顆強悍的Tegra 2雙核處理器，主頻為1GHz，而它的運行內存更是達到了1GB容量，整體性能自然不必多說。值得一提的是，Atrix 4G在機身背面還內置了一個指紋識別器，可有效保護手機中的資料，這對于商務人來來說顯得格外重要。

Tegra 3芯片介紹

    2011年11月9日，NVIDIA推出“全球首款移動四核處理器”代號為“Project Kal-El”的Tegra 3，同樣采用臺積電40nm工藝制造，四核心最高頻率1.4GHz，單核最高1.5GHz，運算能力13800MIPS，是目前Tegra 2的3倍。其手機版本則可選四核或雙核版本。

    Tegra 3雖然名為“四核”，但是實際上內部包含了5個CPU核心，其中一個被稱為“Companion CPU core”協核心。NVIDIA將這種架構稱為vSMP(可變對稱多處理，Variable Symmetric Multiprocessing)。Tegra 3中的5個CPU核心均為Cortex-A9架構。不過，其中四個主要核心最高可支持1.4GHz主頻。而最后一個協核心最高頻率僅500MHz。

    Tegra 3采用四核主核心+1個協核心的設計的好處在于，在手機處理電話、短信、郵件等簡單程序時，以及處于待機狀態或系統后臺運行時，四個主核心都保持關閉狀 態，僅留下協核心運行。而在運行大型游戲或其他較復雜的程序時，系統會自動關閉協核心，啟用頻率更高的主核心。由于手機大部分時間都是處于待機狀態或者應 用簡單的通訊功能，一個協核心完全能夠應付，所以，能夠最大限度的節約能源，提高手機的續航能力。

采用Tegra 3四核處理器的手機

    在MWC2012展會上，可謂四核云集，眾多國際大廠都爭相發布了搭載四核處理器的手機，將智能手機帶入四核時代，其中以搭載Tegra 3的手機最引人注目，比如LG Optimus 4X HD、HTC One X以及中興Era等。

    LG Optimus 4X HD

    與Optimus 2X一樣，這次LG Optimus 4X HD又中了個頭彩，成為全球首款四核手機。LG Optimus 4X HD搭載了1.5GHz主頻的Tegra 3四核處理器，內存組合為1GB DDR2 RAM和16GB ROM，性能相當威猛。系統方面，該機采用了Android 4.0操作系統，該系統下，擁有豐富的軟件資源供用戶下載使用。其他方面，該機采用了4.7英寸IPS高清觸摸屏，分辨率達到了720×1280像素，這 塊屏幕具有色彩還原真實，畫面顯示細膩等特點。同時該機還配備了130萬像素前置攝像頭和800萬像素的主攝像頭，拍照功能很強大。值得一提的是，這款手 機的厚度僅有8.9毫米，十分纖薄。

    HTC One X

    HTC One X采用了聚碳酸酯unibody機身設計，正面采用了一塊4.7英寸720p高清屏幕，顯示效果極為細膩。該機還配備了130萬和800萬像素的攝像頭組 合，而去年剛剛流行的Beats Audio音效技術也加入其中。其他硬件方面，HTC One X搭載了一顆1.5GHz主頻Tegra 3四核處理器，運行內存為1GB以及32GB的機身存儲空間，性能十分強大。另外，該機運行Android 4.0操作系統+Sense UI 4.0界面，界面十分華麗。

    結束語：

    今天筆者為大家介紹了英偉達Tegra系列移動處理器，相信大家已經對該處理器有個更加深入的了解。英偉達在移動芯片領域一直處于領先地位，不 論是雙核還是四核處理器，英偉達都領先于競爭對手，并且采用Tegra系列芯片的智能手機也越來越多，在未來的移動芯片市場中，英偉達將扮演著更加重要的 角色。