Nvidia Tegra 3 Quad Core ARM-Plattform im Detail – Bis zu 5x mehr Leistung aber sparsamer

Nvidia hat heute morgen den Startschuss für den offiziellen Marktstart seiner neuen Quad-Core ARM Cortex-A9 Plattform Nvidia Tegra 3 für Tablets und Smartphones gegeben. Das Unternehmen will mit dem bisher unter dem Codenamen “Kal-El” entwickelten System-on-Chip (SoC) neue Maßstäbe setzen und ist immerhin der erste Anbieter von ARM-Plattformen für mobile Geräte, der tatsächlich einen Quad-Core liefern kann. Im Grunde handelt es sich bei Nvidia Tegra 3 um viel mehr als nur einen vierkernigen Prozessor, denn der Chip enthält als SoC die meisten wichtigen Komponenten eines Computers in ein und demselben Gehäuse. Tegra 3 soll bis zu fünf Mal mehr Leistung bieten als der zweikernige Vorgänger Tegra 2, wobei der Energiebedarf sogar noch reduziert werden konnte. Wie Nvidia dies erreicht, wollen wir hier erklären.

Neben den eigentlichen Rechenkernen, die einzeln mit bis zu 1,4 GHz und im Verbund bei Verwendung aller Kerne mit bis zu 1,3 GHz arbeiten können, ist ein sogenannter Companion-Core vorhanden. Dieser fünfte Kern dient mit seinen maximal 500 Megahertz Takt für Aufgaben, die vergleichsweise wenig Rechenleistung benötigen. Er kommt immer dann zum Einsatz, wenn das jeweilige Endgerät nicht genutzt wird, so dass während dieses Zeitraums die vier Hochleistungskerne abgeschaltet werden können, um Energie zu sparen. Als weitere Nutzungsszenarien nennt der Hersteller die Wiedergabe von Videoinhalten und Musik.

Im eigentlichen Betrieb soll Tegra 3 trotz der zusätzlichen Kerne durch variables Zuschalten der Recheneinheiten mit weniger Energie auskommen als der Vorgänger Tegra 2. Per “Variable Symmetric Multiprocessing” werden die Rechenkerne je nach Bedarf aktiviert. So kann ein Spiel z.B. alle vier Kerne voll auslasten, um maximale Performance zu erzielen, während das Rendern einer Website auch mit nur einem Kern erledigt werden kann. Dies war bei Tegra 2 nicht möglich (Qualcomms Snapdragons können dies schon lange), so dass Nvidia einen stromsparenden Betrieb verspricht. Das folgende Video zeigt wie bei verschiedenen Aufgaben dynamisch zwischen den Kernen gewechselt wird bzw. weitere hinzu- oder abgeschaltet werden.

Was die Grafikleistung angeht, so verspricht Nvidia eine bis zu dreifache Leistungssteigerung gegenüber dem Vorgänger Tegra 2. Nvidia Tegra 3 verfügt über insgesamt zwölf Grafikprozessoren, die allesamt der “GeForce-Klasse” angehören. Gerade bei der Grafik dürfte Nvidias Stärke liegen, ist das Unternehmen doch schon seit langem für seine Grafikchips bekannt. Der Chiphersteller verspricht unter anderem, dass Tegra 3 detailreichere Spiele ermöglichen soll, weil dynamisches Licht, Physik-Effekte und hochauflösende Umgebungsgrafik gewährleistet werden können.

Die folgenden Slides zeigen, wie Nvidias Tegra 3 angeblich deutlich mehr Leistung bieten kann als die aktuellen Dual-Core-Prozessoren der Konkurrenz. Unter anderem soll die Darstellung von Webinhalten bis zu vier Mal und das Photo-Stitching oder Video-Transcoding bis zu zwei Mal schneller möglich sein als bei den Dual Cores. Zum Thema Spieleleistung sei auf die untenstehenden Diagramme verwiesen, die Tegra 2 im Vergleich zu Tegra 3 zeigen. Insgesamt soll die Leistung des Tegra 3 auf dem Niveau einer PC-CPU der Intel Core 2 Duo-Reihe liegen, konkret nennt Nvidia als Vergleich den Intel Core 2 Duo T7200, einen Chip der Mitte 2006 als Teil der damals neuen “Merom”-Serie auf den Markt kam und mit 2 GHz arbeitete.

Generell sind die Performance-Angaben des Herstellers natürlich Marketing-Aussagen, die wie üblich mit einiger Vorsicht zu genießen sind (siehe das Kleingedruckte auf den Benchmark-Slides :)). Fakt ist jedoch, dass der neue Quad-Core-Prozessor von Nvidia in einigen Bereichen deutliche Vorteile gegenüber seinem Vorgänger und den Dual-Core-Chips der Konkurrenz bietet, etwa beim Multitasking und durch den hoffentlich tatsächlich niedrigeren Energiebedarf bei bestimmten Aufgaben. Durch ein intelligentes Zu- und Abschalten der Rechenkerne werden im Alltag längere Laufzeiten erreicht, so dass wir die Marke für die maximalen Akkulaufzeiten bei gleichbleibender Kapazität der Stromspeicher hoffentlich ein Stück nach oben legen können.

Quelle: Nvidia Präsentation