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NVIDIA Tegra 4 T40S

Der NVIDIA Tegra 4 T40S ist NVIDIAs Flaggschiff-SoC für High-End-Smartphones und –Tablets aus dem Jahr 2013. Die Tegra-4-Prozessoren wurden am 6. Januar 2013 vorgestellt und sind in Geräten wie dem Tegra Note 7 und dem Microsoft Surface 2 zu finden. Sie benutzen eine Fünfkern-Kombination aus einem primären Quad-Core-Cluster mit 4 Cortex-A15-Kernen und einem Cortex-A9-Companion-Core. Der NVIDIA Tegra 4 T40S ist mit 1,8 GHz etwas niedriger getaktet als der noch etwas stärkere Tegra T40K. Der Chip verfügt über eine integrierte NVIDIA GeForce ULP MP72 GPU mit 72 Rechenkernen und einen Speichercontroller für 32-Bit Dual-Channel DDR3L-1866/LP-DDR3-SDRAM. Das SoC kann mit dem NVIDIA i500-LTE-Modem ausgestattet werden, das LTE Cat. 3 und Cat. 4 unterstützt.

Architektur
Tegra 4 wurde unter dem Codenamen „Wayne“ entwickelt und benutzt wie der Vorgänger Tegra 3 die variable Symmetric-Multi-Processing-Architektur (SMP), die aus einem Quad-Core-CPU-Cluster und einem zusätzlichen Companion-Core besteht, der vermutlich auf dem Cortex-A9-Design basiert. Während die 4 leistungsfähigen Cortex-A15-Kerne für den normalen Betrieb zuständig sind, bleibt der stromsparende Cortex-A9-Kern für das Betriebssystem unsichtbar und führt Hintergrundprozesse aus. Sowohl die Cortex-A15- als auch der Cortex-A9-Kern basieren auf der ARMv7-A-Architektur, die ARMs 32-Bit Instruktionen und die Thumb-2-Instruktionen benutzt. Die Cortex-A15-Kerne haben 8 Execution Ports und eine VFPv4 Floatig-Point-Einheit (FPU) mit 32 64-Bit-Registern. Sie sind mit den 128-Bit NEON SIMD Erweiterungen für Medienbeschleunigung und Signalverarbeitung ausgestattet. Der L1 Cache setzt sich aus 32 KB Data Cache und 32 KB Instruction Cache zusammen. Der L2 Cache hat eine Größe von 2 MB. Der Cortex-A9-Kern hat nur 3 Execution Ports und eine optionale VFPv3 FPU mit 16 o. 32 64-Bit-Registern. Er hat ebenfalls einen 32 KB + 32 KB L1 Cache. Beide Designs unterstützen Out-of-Order-Exekutionen, d.h. Instruktionen werden Input-gesteuert in die Pipeline geladen und nicht in einer festgelegten Reihenfolge ausgeführt. Dadurch wird Leerlauf vermieden und die Leistung gesteigert. Der Video-Prozessor des NVIDIA Tegra 4 T40S unterstützt Hardware-Decoding und –Encoding von WebM-Videos in FullHD-Auflösung bei 60 FPS. Hauptbildschirme mit einer Auflösung von bis zu 3200x2000 Pixeln können angeschlossen werden. Über HDMI 1.4a können zudem 4K-Bildschirme verbunden werden.

Die integrierte GeForce ULP MP72 GPU ist eine Weiterentwicklung des Tegra-3-Vorgängers mit einer deutlich erhöhten Anzahl an Recheneinheiten. Die GPU benutzt das VLIW4-Design, weshalb weiterhin zwischen Pixel- und Vertexshadern unterschieden wird. Die 72 Rechenkerne setzen sich aus 48 Pixelshadern und 24 Vertexshadern zusammen. Die GPU unterstützt DirectX 11+, OpenGL 4.X und PhysX.

Leistung
Der NVIDIA Tegra 4 T40S ist ein sehr leistungsfähiger Prozessor, der problemlos am Samsung Exynos 5250 Dual und Qualcomm Snapdragon S4 Pro vorbeizieht. Nur an die Leistung des Apple A7 im iPad Air kommt das SoC nicht heran. Dennoch stellen weder aktuelle Apps noch aufwändige 3D-Spiele ein Problem für den Prozessor dar.
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Technische Daten
Erscheinungsdatum1. Quartal 2013
Basis-Taktfrequenz1.8 GHz
Anzahl der Kerne5
L2-Cache2 MB
Fertigungstechnologie28 nm
Interne GrafikNVIDIA GeForce ULP MP72
GPU Frequenz600 MHz
SpeicherunterstützungDDR3L / LPDDR3

3 Tablets mit NVIDIA Tegra 4 T40S

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