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NVIDIA Tegra K1 T124

Der NVIDIA Tegra K1 T124 ist ein ARM-basiertes High-End-SoC mit einer integrierten Kepler-GPU, das im 2. Quartal 2014 vorgestellt wurde. Obwohl das SoC für Tablets und Smartphones konzipiert ist, ist es bis jetzt keinem Hersteller gelungen, den Chip in einem Smartphone unterzubringen. Grund dafür sind die relativ hohe Leistungsaufnahme von knapp 8 Watt und die Wärmeentwicklung, die eine gute passive Kühlung erfordert. Die CPU des Chips setzt sich aus einer 4+1-Kombination zusammen, die aus 4 höher getakteten Cortex-A15-Kernen und einem Cortex-A15 Power-Saver-Core besteht. Die Kerne können Taktfrequenzen von bis zu 2,3 GHz erreichen. Highlight des SoCs ist die integrierte Grafikeinheit, die auf der Kepler-Architektur basiert und CUDA-Cores benutzt. Die GPU taktet mit 852 MHz und kann Rechenleistungen von bis zu 362 GFLOPS erreichen. Der Speichercontroller des Chips unterstützt bis zu 8 GB DDR3L- und LPDDR3-RAM.

Architektur
Der NVIDIA Tegra K1 T124 benutzt das bereits von Tegra 2 und Tegra 3 bekannte NVIDIA 4-Plus-1-Design. Die CPU basiert auf der Symmetric Multi-Processing Architektur (SMP), wodurch jeder Kern unabhängig und je nach Workload automatisch an- und abgeschaltet werden kann. Im Gegensatz zu den Cortex-A15-Kernen im Tegra 3 kommt im NVIDIA Tegra K1 T124 eine neuere Revision „r3“ zum Einsatz, mit einer deutlich höheren Taktfrequenz. Die Cortex-A15-Kerne basieren auf der ARMv7-A-Architektur und benutzen ARMs 32-Bit-Instruktionen, die Thumb-2-Instruktionen und die TrustZone-Sicherheitserweiterungen. Sie verfügen über eine Multimedia-Processing-Engine (MPE), die die NEON advanced SIMD Instruktionen auf die integrierte Floating-Point-Unit (FPU) der Kerne anwendet. Damit können Videos, Grafiken, Audio, Sprache, Bilder sowie Funksignale und Klangsynthese verarbeitet werden. Das SoC wird mit der 28 nm HPM-Prozesstechnologie gefertigt.

Grafik
Bei der integrierten Grafiklösung handelt es sich um einen GK20A-Grafikchip, der auf der Kepler-Mikroarchitektur basiert. Es ist der erste NVIDIA-Grafikchip für Smartphones und Tablets, der das Unfied-Shader-Modell benutzt. Die GPU verfügt über einen Streaming-Multiprozessor (SMX) mit 192 Shadereinheiten (CUDA-Kerne), 8 TMUs und 4 ROPs. Sie unterstützt DirectX 11, OpenGL ES 3.1 und OpenGL 4.4. LCD-Bildschirme mit einer Auflösung von 3840x2160 Pixeln können als Anzeige verwendet werden. Zudem können externe 4K-Bildschirme über HDMI angeschlossen werden.

Leistung
Die r3-Version der Cortex-A15-Kerne erreicht bis zu 40% mehr Leistung bei gleichem Stromverbrauch wie die Cortex-A15-Kerne im Tegra 4. Die reine CPU-Leistung ist in etwa mit der des Apple A8 und des Qualcomm Snapdragon 805 vergleichbar. Das Besondere am NVIDIA Tegra K1 T124 ist aber sicherlich die integrierte Kepler-GPU, deren Ressourcen sogar für generelle Berechnungen (CUDA, OpenCL) verwendet werden können. Sie ist zudem die einzige GPU auf dem Smartphone- und Tablet-Markt, die die Unreal 4-Engine unterstützt.
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Technische Daten
Erscheinungsdatum2. Quartal 2014
Basis-Taktfrequenz2.3 GHz
Anzahl der Kerne5
Fertigungstechnologie28 nm
Interne GrafikKepler GK20A
GPU Frequenz852 MHz
TDP8 Watt
SpeicherunterstützungDDR3L / LPDDR3

3 Tablets mit NVIDIA Tegra K1 T124

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