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NVIDIA Tegra 4 T40X

Der NVIDIA Tegra 4 T40X (offizielle Bezeichnung: Tegra 4 T114) ist ein ARM-basiertes High-End-SoC für Hochleistungsgeräte wie das NVIDIA Shield Portable. Die Tegra 4-Reihe wurde im Januar 2013 angekündigt, im Juli 2013 kam dann der NVIDIA Tegra 4 T40X als erstes Modell der Reihe im Shield Portable auf den Markt. Die CPU benutzt ein 4+1-Design mit 4 Cortex-A15-Primärkernen (1,9 GHz) und einem Cortex-A15-Companion-Core. Auf dem SoC ist eine NVIDIA GeForce ULP MP72 GPU mit 72 Rechenkernen integriert, die mit 672 MHz taktet. Der integrierte 32-Bit Dual-Channel Speichercontroller unterstützt DDR3L- und LPDDR3-Speicher. Das SoC kann mit dem NVIDIA i500-LTE-Modem ausgestattet werden, das LTE Cat. 3 und Cat. 4 unterstützt.

Architektur
Die Tegra 4-Reihe wurde unter dem Codenamen „Wayne“ entwickelt und benutzt ein 4+1-CPU-Design mit 4 Cortex-A15-Kernen. Die 4 Primärkerne werden mit einem zusätzlichen Companion-Core ergänzt, der für das Betriebssystem unsichtbar ist und stromsparend Hintergrundprozesse ausführt. Es ist unklar, ob es sich hierbei um einen weiteren Cortex-A15-Kern oder um einen energieeffizienten Cortex-A9-Kern handelt. Das 4+1-Design wird als variable Symmetric-Multi-Processing-Architektur (SMP) bezeichnet und kam in ähnlicher Weise auch schon im Vorgänger Tegra 3 zum Einsatz. Der NVIDIA Tegra 4 T40X basiert auf der ARMv7-A-Architektur und benutzt ARMs 32-Bit Instruktionen und die Thumb-2-Instruktionen. Die Cortex-A15-Kerne des SoCs haben 8 Execution Ports und eine VFPv4 Floatig-Point-Einheit (FPU) mit 32 64-Bit-Registern, die auch von der Media-Processing-Engine (NEON SIMD Erweiterungen für Medienbeschleunigung und Signalverarbeitung) benutzt werden. Die Kerne unterstützen standardmäßig Out-of-Order-Instruktionen. Bei dieser Prozessorarchitektur werden Befehle in einer anderen Reihenfolge als im Programmcode vorgesehen in die Pipeline geladen, um somit Leerlauf zu vermeiden. Der NVIDIA Tegra 4 T40X wird im 28 nm Verfahren mit der High-k Metal Gates-Technologie gefertigt. Pro Rechenkern steht ein 32 KB Data Cache und ein 32 KB Instruction Cache zur Verfügung. Der L2 Cache ist 2 MB groß. Das SoC unterstützt Hardware-Decoding und –Encoding von WebM-Videos in FullHD-Auflösung bei 60 FPS. Es kann zudem Bildschirme mit einer Auflösung von bis zu 3200x2000 Pixeln verwalten. Externe Bildschirme mit 4K-Auflsöung können über HDMI 1.4a angeschlossen werden.

Die integrierte GeForce ULP MP72 GPU benutzt das VLIW4-Design mit 48 Pixelshadern und 24 Vertexshadern, was insgesamt eine beträchtliche Anzahl von 72 Recheneinheiten ergibt. Die GPU hat eine Taktfrequenz von 672 MHz und eine Rechenleistung von 96,8 GFLOPS. Sie unterstützt DirectX 11+, OpenGL 4.X und PhysX.

Leistung
Der NVIDIA Tegra 4 T40X ist das Topmodell der Tegra 4-Reihe und taktet etwas höher als der Tegra 4 T40S (1,9 GHz vs. 1,8 GHz). Er lässt alle anderen High-End-SoCs aus demselben Jahr links liegen und scheitert nur am Apple A7 in dessen Königsdisziplin Single-Core-Performance. Selbst im Vergleich zum ein Jahr jüngeren Snapdragon 801 hat der Prozessor in einigen Benchmarks die Nase vorn. Damit kann er auch im Jahr 2016 die meisten Android-Spiele in FullHD-Auflösung noch ruckelfrei darstellen.
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Technische Daten
Erscheinungsdatum3. Quartal 2013
Basis-Taktfrequenz1.9 GHz
Anzahl der Kerne5
L2-Cache2 MB
Fertigungstechnologie28 nm
Interne GrafikGeForce ULP (Tegra 4)
GPU Frequenz672 MHz
SpeicherunterstützungDDR3L / LPDDR3

2 Tablets mit NVIDIA Tegra 4 T40X

2 Tablets mit NVIDIA Tegra 4 T40X