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Nvidia Tegra K1 ‘Denver’ vorgestellt: Endlich ein 64-Bit-Prozessor für Android

Endlich wird der Prozessor vorgestellt, den wir aus so vielen Leaks zum Nexus 8 schon zu kennen meinen. Der Tegra K1 mit "Denver"-Architektur könnte der erste verfügbare 64-Bit-Prozessor für mobile Android-Geräte sein. Mit zwei Kernen weniger, dafür mit mehr Cache und Dynamic Code Optimization soll er zur Speerspitze der Mobile-CPUs avancieren.

Tegra K1 die shot 64 bit
Der Nvidia Tegra K1 könnte der erste verfügbare 64-Bit-Prozessor für Android-Geräte werden. / © Nvidia

64 Bit und Dual Core

192 GPU-Kerne auf Kepler-Basis und Dual-Core-CPU auf Basis der neuen Denver-Architektur von Nvidia, vollständig ARMv8-kompatibel und Pin-kompatibel mit den Sockeln für die bisherige Variante des Tegra K1: Das ist der neue Mobil-Prozessor von Nvidia in der Nussschale.

Die Chip-Entwicklerschmiede hat auf der Tech-Konferenz HOT CHIPS endlich ihren neuen 64-Bit-Prozessor vorgestellt, der schon in einigen Leaks zum Nexus 8 erwähnt wurde, aber auf Nvidias Produktseiten bislang nicht zu finden war. Mit ihm wird es möglich sein, mehr als 8 Gigabyte Arbeitsspeicher zu adressieren (bisher wurde über eine 40-Bit-Adresserweiterung die Unterstützung von 8 Gigabyte ermöglicht), was ARM-basierte Systeme - und dazu zählen derzeit mehrheitlich Smartphones und Tablets - leistungsmäßig in die nächste Epoche bringen sollte. Vorausgesetzt, das Betriebssystem und die Anwendungen nutzen die neue Architektur.

Denver Hot Chips TK1
Nur noch zwei Kerne, dafür Code-Optimierung und 128 Megabyte Puffer für Mikro-Instruktionen im Tegra K1 "Denver". / © Nvidia

Da der Tegra K1 Pin-kompatibel mit seinem Vorgänger ist, sollte einer schnellen Implementierung der Hardware nichts im Wege stehen. Und auch der Einzug der 64-Bit-Architektur in Android L wurde schon mehrfach thematisiert und man sollte davon ausgehen, dass er bis zum finalen Release umgesetzt sein wird.

Besseres Multitasking-Verhalten

Freilich begnügt sich Nvidia nicht mit dem neuen 64-Bit-Support, sondern man spendiert dem Prozessor gleich noch eine breitere superskalare Mikroarchitektur, mit der sich sieben statt bisher nur drei Micro-Ops pro Takt parallel ausführen lassen. Dies sollte das Multitasking-Verhalten der CPU spürbar verbessern. Entsprechend wurden L1-Caches auf 128 respektive 64 Kilobytes für Instruktionen beziehungsweise Daten vergrößert.

Der zwei Megabyte große L2-Cache wird von beiden Rechenkernen gemeinsam angesteuert. Damit kommen wir auch schon zur nächsten Überraschung, die Nvidia mit der neuen Architektur bereit hält: Statt der bisherigen Vierfach-Bestückung an CPUs rüstet man herunter auf Dual-Core-Technologie. Nvidia versichert in der Ankündigung, dass ihr neuer Doppelkerner “deutlich höhere Performance erreicht als existierende Vier- bis Achtkern Mobil-CPUs in den meisten mobilen Belastungsszenarien”.

Dynamic Code Optimization

Dies könnte, unter anderem dank einer weiteren Innovation, tatsächlich stimmen: Dynamic Code Optimization nennt sich der neue Cache-Typ, der häufig ausgeführte Software-Routinen als Microcode in einem 128 Megabyte großen Cache ablegt und zur schnellen Ausführung direkt in der CPU vorhält. Da dieser über eine schnelle Schnittstelle mit der CPU verbunden ist, spart man sich den Umweg über den Arbeitsspeicher und damit Zeit und Strom.

Denver Hot Chips Core
Breitere Schnittstellen und intelligentes Vorhalten häufig verwendeter Instruktionen sollen die Denver-Architektur zum Leistungswunder machen. / © Nvidia

Auf diese Technologie und weitere Vorteile der 64-Bit-Architektur wollen wir in einem folgenden Artikel näher eingehen. Bis dahin dürfen wir gespannt sein, wie sich der Prozessor in Benchmarks schlagen wird, wenn wir ihn hoffentlich bald mit dem Nexus 8 in den Händen halten.

Ob Nvidia oder doch Qualcomm das Rennen um den ersten 64-bit-Prozessor für Android-Geräte machen wird, ist offen: Derzeit arbeiten beide an solchen Systemen. Alles, was Ihr zu 64-bit-CPUs wissen müsst, findet Ihr hier: 

Quelle: Nvidia

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Top-Kommentare der Community

  • Wolfgang G. 12.08.2014

    Von dir kommt auch nur geistiger Dünnschiss

  • Frank K. 12.08.2014

    Solche Kommentare habe ich hier auch 2012 gelesen, als die ersten QuadCore CPUs auf den Markt kamen. Würdest du auch heute noch sagen, dass man den Unterschied nicht merkt?

  • Christian 12.08.2014

    Ich finde es gut wie Nvidia hier vorgeht. Ein Dualcore mit hoher IPC sagt mir mehr zu als ein Quadcore, schließlich lässt sich nicht alles parallelisieren. Dazu sollte man den Overhead nicht vergessen. Doppelt so viele Kerne bieten nämlich nicht unbedingt doppelte Leistung.

  • Raphael F. 12.08.2014

    ja und nein. du merkst es and lade zeiten und animations geschwindikeiten und display latenzen
    ich muss sagen das das htc on (m8) eine wirklich abartig niedrige latenz hat und das wird immer besser! ich hoffe das wir es bald hinbekommen das touchscreens und prozesoren so weit sind das wir praktisch die dinge auf dem bildschirm unter unseren fingernund nicht mehr dahinter herumziehen können :-)

  • Gregor 12.08.2014

    Da die 64-Bit-Architektur eh nur in wenigen Smartphones und Tablets vorhanden sind wird, wird es eh sehr lange dauern, bis eine signifikante Menge an Apps 64-Bit fähig wird.
    Einen wirklichen Nutzen, wie man das inzwsichen langsam beim iPhone und iPad vorfindet, wird 64-Bit unter Android erst in einigen Jahren bringen.

    Edit: Erster! ;)

40 Kommentare

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  •   32

    Android_64 und Apps dazu bitte
    - dann dazu einen 64_bit Soc.
    ein großer Chache L1/L2 ist immer gut.

    wir werden sehen was kommt

  • also für sehr rechenintensive games nicht schlecht wie z.b. gta san andreas. wenn man da die auflösung, schatten, spiegelungen, etc... auf maximum stellt wir sich die 64 bit architektur lohnen. mehr effekte schnelleres laden von gegenständen.

    freu mich schon

  • Die Entwicklung wird nicht stehen bleiben oder sich in den seltensten fällen nach euren wünschen richten. Das werdet ihr in zwei Jahren sehen. ;-)

  • Beim Laptop reicht ein Core i3 aber beim Handy muss es ein i7 sein......is schon klar! Das Teil von Nvidia sieht gut aus :)

  • Meiner Meinung nachbist es ein guter Schritt von Nvidia die Technik schnell voranzutreiben. Ich persöhnlich habe mir erst das 4x hd mit Tegra 3 zugelegt und danach das G-Pad 8.3 und muss sagen das man den Unterschied zwischen Tegra 3 und Snapdragon 600 deutlich spürt. Mein Handy braucht in etwa 3mal so lange für das Starten einer App und auch sonst merkt man den Unterschied gewaltig. Nvidia legt bei den Prozessoren ja das Hauptmerkmal auf die Gpu und das ist meiner Meinung nach der Richtige Weg. Die Cpu meines Handys ist fast nie ganz ausgelastet, aber die Gpu ist eindeutig zu schwach. Deshalb muss die Cpu auch nicht mit immer mehr und Schnelleren Kernen ausgestattet werden, sondern die Gpu und das bekommt Nvidia gut hin

  • Find ich gut von Nvidia, immer wichtig die Architektur voranzutreiben.
    Die Effizienz zwischen Energie und Leistung zu optimieren.

    Leidet gehen momentan einige Hersteller bei den Displays ein falschen weg, anstatt auf die Qualität von Display zb bei Farbe, Energie, Blickwinkel ect zu achten, gehen die auf eine größere Auflösung zu.
    2k, 4k, ich finde ein Smartphone braucht so etwas nicht, Full HD reicht!

    So ist das auch bei den CPUs, ab quadc. aufwärts oder 3ghz-4ghz braucht ein Smartphone nicht, lieber an der Architektur arbeiten und bei viel weniger Energieverbrauch mehr Leistung rausholen.

    • Was ist denn an dem Prozessor nun der eigentliche Fortschritt?
      Der A7 ist seit einem knappen Jahr ein 64-Bit-Prozessor für mobile Geräte (dort verbaut: iPhone 5s, iPad Air und iPad mini Retina).

  •   34

    Der SoC ist sicher ganz nett für Gamer (192 Keppler-Kerne!) und wird wohl hauptsächlich in für Games optimierten Geräten (Tablets) angeboten werden. Ich denke, dass Qualcomm mit dem SD 810 im Frühjahr 2015 wieder das deutlich bessere, weil vollständigere Paket abliefern wird, da er eben auch wieder die Connectivity an Board haben wird. Außetdem soll der 810 auch H.265 Capture beherrschen, wichtig für platzsparendere 2K- und 4K- Videoaufnahmen.
    Beim Tegra K1 fehlen mir noch Angaben zur typischen Taktfrequenz und ungefähren Leistungsaufnahme.

    • Ja, besonders bei dem Energieverbrauch schweigt Nvidia gerne (verständlicherweise). Was integrierte Modems angeht, sieht es auch nicht besser aus.

      H.265 lohnt sich ja durchaus auch schon bei geringeren Auflösungen, also 720p und 1080p.

      Qualcomm wird sicherlich ein energieeffizienteren SoC anbieten können, aber ich denke, sie werden in der Performance zurückfallen. Der QSD810 wird zwar auch 64-Bit unterstützen, aber dafür geht Qualcomm weg von den eigenen Krait-Kernen und setzt auf die Standard ARM Architektur. Sehr schade. Ich hoffe, Mitte bis Ende 2016 werden wird dann wieder eine 64-Bit Krait Lösung sehen.

  • Ich nehme mal an der Text weist zumindest zwei Fehler auf:

    "... 128 Megabyte Puffer für Mikro-Instruktionen ..."
    "... 128 Megabyte großen Cache ..."

    In beiden Fällen müsste es "Kilobyte" heißen, behaupte ich einfach mal. Ein solch großer Cache für eine CPU wäre mir jedenfalls bis jetzt unbekannt.


    Zum Thema:
    Ich finde es sehr gut, dass sie weg vom Quad-Core hin zum Dual-Core tendieren. Letztlich gab es die selbe Entwicklung auch bei Laptops und für die meisten Fälle ist eine Zweikern-CPU performant genug bei geringerem Kostenaufwand. BErücksichtigt man noch Tricks wie Hyperthreading, so ist es ein logischer und richtiger Schritt.

    •   34

      In der Abbildung von Nvidia steht ja: 128k L1 Instruction Cache, 64k L1 Data Cache.

      • Daher der obige Teil meines Kommentars. Ich denke sie haben sich da verschrieben und/oder es ohne zu überprüfen übersetzt.

      •   34

        Das mit den 128 MB für die Dynamic Code Optimization, die im RAM reserviert sind, ist aber richtig.

      • In der Tat, du hast Recht. Danke für den Hinweis! Allerdings fehlt im obigen Text etwas wichtiges:
        "These are stored in a dedicated, 128MB main-memory-based optimization cache."
        Quelle: http://blogs.nvidia.com/blog/2014/08/11/tegra-k1-denver-64-bit-for-android/

        Damit liegt der Speicher nicht auf dem Die, sondern wird von dem Hauptspeicher abgezweigt. Macht das Gesagte nicht falsch, nur verständlicher.

        Das hier ist dann (meines Verständnisses nach) auch streng genommen nicht richtig:
        "Da dieser über eine schnelle Schnittstelle mit der CPU verbunden ist, spart man sich den Umweg über den Arbeitsspeicher und damit Zeit und Strom."

      •   34

        Ja, am besten die Quelle lesen. Da sollte alles stimmen. ;)

  • Ach ein Dualcore... Woher kenn ich das denn😁😁😁

  • Ich finde es gut wie Nvidia hier vorgeht. Ein Dualcore mit hoher IPC sagt mir mehr zu als ein Quadcore, schließlich lässt sich nicht alles parallelisieren. Dazu sollte man den Overhead nicht vergessen. Doppelt so viele Kerne bieten nämlich nicht unbedingt doppelte Leistung.

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