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NVIDIA Tegra X1 Maxwell

Die NVIDIA Tegra X1 Maxwell ist eine integrierte Grafikkarte, die im Tegra X1 SoC zu finden ist und auf der Maxwell-Mikroarchitektur basiert. Die GPU wurde im 2. Quartal 2015 vorgestellt und ist für die Grafikberechnung in Android-basierten Geräten wie dem Google Pixel C und dem NIVIDA Shield TV zuständig.Sie erreicht Taktfrequenzen von bis zu 1000 MHz und verfügt über 2 Streaming-Multiprozessoren (SMMs) mit insgesamt 256 Shadereinheiten, 16 TMUs und 16 ROPs. Da sie nicht über einen dedizierten Speicher verfügt, teilt sie sich bis zu 8 GB Dual-Channel 32-Bit LPDDR4 Speicher mit dem Rest des Tegra X1 SoCs. Die Grafikkarte unterstützt DirectX 12.

Architektur
Für den Tegra X1 hat NVIDIA eigens den GM20B-Grafikchip entwickelt, der auf der Maxwell-Mikroarchitektur der 2. Generation basiert. Die GM20x-Grafikchips führen neue Technologien wie Voxel Global Illumination (VXGI) für dynamische Illuminierung in Echtzeit und Multi-Frame Anti-Aliasing (MFAA) für verbesserte Kantenglättung und höhere Leistung sowie Unterstützung für HDMI 2.0 ein. Auch der Codec-Support wurde verbessert. Maxwell-basierte Grafikkarten verfügen über die sogenannten Streaming-Multiprozessoren (SMM), die bereits aus früheren Architekturen bekannt sind. Während der auf der Vorgängerarchitektur Kepler basierte GK20A im Tegra K1 nur über einen Streaming-Multiprozessor mit 192 Shadereinheiten, 8 TMUs und 4 ROPs verfügt, wurde die Zahl der SMM im GK20B verdoppelt. Allerdings sind bei Maxwell durch eine Umstrukturierung des SMM nur noch 128 Shadereinheiten zu finden, die auf 4 Warp-Scheduler aufgeteilt sind. Durch die effizientere Anordnung kann ein einzelner Streaming-Multiprozessor bei Maxwell jedoch 90% der Leistung eines Streaming-Multiprozessors bei Kepler erreichen. Die NVIDIA Tegra X1 Maxwell GPU verfügt über 2 SMM und kommt damit auf insgesamt 256 Shadereinheiten.

Funktionen
Da der Grafikkarte dieselbe Mikroarchitektur wie z.B. der GTX 980 zugrundeliegt, bietet sie auch einige der neuen Features wie VXGI und MFAA. Der Codec-Support ist ebenfalls im Gegensatz zu älteren Maxwell-Modellen verbessert worden und umfasst Video-Decodierung für H.265, VP9 und H.264 in 4K-Auflösung mit 60 FPS und Video-Encodierung für H.265, VP9 und H.264 in 4K mit 30 FPS. Die GPU unterstützt die APIs OpenGL 4.5, CUDA Compute 6.0, OpenGL ES 3.1 + Android-Expansion-Pack (AEP) für einfache Portierung von PC auf mobile Geräte, Vulkan und DirectX 12.

Leistung
Wie auch schon das Kepler-basierte Vorgängermodell bietet die NVIDIA Tegra X1 Maxwell GPU eine herausragende Leistung verglichen mit anderen Grafiklösungen auf dem SoC-Markt. Sie liefert im GLBench doppelt so viel Leistung wie PowerVR GXA6850 im Apple A8X und erreicht laut NVIDIA im Shield Android TV die 13-fache Leistung des Apple TV (2015) und die 8-fache Leistung des Amazon Fire TV (2015). Sie ist daher uneingeschränkt für moderne Android 3D-Spiele in 4K-Auflösung geeignet. Aufgrund der hohen GPU-Leistung hat der Tegra X1 jedoch einen relativ hohen Stromverbrauch von 10 Watt und ist daher nur für Tablets wie dem Google Pixel C und TV-Boxen geeignet.
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Technische Daten
ModellTegra X1 Maxwell
DirectX-Version12
Chip-Takt1000 MHz
Dedizierter SpeicherNein
SpeichertypLPDDR4
Speicheranbindung64 Bit
Stream-Prozessoren256
Texture-Mapping-Units16
Rechenleistung über Stream-Prozessoren512 (FP32) GFlops
Speicherbandbreite25.6 GB/s
Fertigungsprozess20 nm

2 Tablets mit NVIDIA Tegra X1 Maxwell

2 Tablets mit NVIDIA Tegra X1 Maxwell