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

Tegra K1 die shot 64 bit
© NVIDIA

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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Zu den Kommentaren (40)
Eric Ferrari-Herrmann

Eric Ferrari-Herrmann
Senior Editor

Eric ist seit 2014 bei AndroidPIT. Seine alte Tech-Leidenschaft wird allmählich unterwandert von der Liebe zu mehr Nachhaltigkeit, Privatsphäre und dem Wunsch nach einer Zukunft für alle.

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40 Kommentare
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  • 32
    Gelöschter Account 12.08.2014 Link zum Kommentar

    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


  • Silvan H. 36
    Silvan H. 12.08.2014 Link zum Kommentar

    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


  • 20
    Ulrich H. 12.08.2014 Link zum Kommentar

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


  • 9
    Christian Heisinger 12.08.2014 Link zum Kommentar

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


    • Flummi 22
      Flummi 13.08.2014 Link zum Kommentar

      Nein es muss bei beiden ein i7 mit gefühlt 800000 Kernen und Hyperthreading sein :P


  • 1
    erik 12.08.2014 Link zum Kommentar

    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


    • Flummi 22
      Flummi 13.08.2014 Link zum Kommentar

      Die haben ja auch ihr Wissen und die Möglichkeiten aus der Entwicklung von normalen GPUs :D


  • 29
    Trim S. 12.08.2014 Link zum Kommentar

    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.


    • 24
      Gregor 12.08.2014 Link zum Kommentar

      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).


      • Flummi 22
        Flummi 13.08.2014 Link zum Kommentar

        Na das es jetzt auch einen für Android gibt^^


  • 34
    Gelöschter Account 12.08.2014 Link zum Kommentar

    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.

    Frank K.


    • 76
      Frank K. 12.08.2014 Link zum Kommentar

      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.


  • 33
    Adrian 12.08.2014 Link zum Kommentar

    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.

    Christian HeisingerTill S.Frank K.Gelöschter Account


    • 34
      Gelöschter Account 12.08.2014 Link zum Kommentar

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


      • 33
        Adrian 12.08.2014 Link zum Kommentar

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


      • 34
        Gelöschter Account 12.08.2014 Link zum Kommentar

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


      • 33
        Adrian 12.08.2014 Link zum Kommentar

        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
        Gelöschter Account 12.08.2014 Link zum Kommentar

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


  • Michael Veidt 25
    Michael Veidt 12.08.2014 Link zum Kommentar

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

    Frank K.


  • Christian 14
    Christian 12.08.2014 Link zum Kommentar

    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.

    Till S.Trim S.Frank K.Dede2306MartinGelöschter Account


  • Purzelbeiss 13
    Purzelbeiss 12.08.2014 Link zum Kommentar

    mehr als 4 Gigabyte Arbeitsspeicher oder? nicht acht.....

    Raphael F.Wolfgang G.


    • Raphael F. 18
      Raphael F. 12.08.2014 Link zum Kommentar

      ja 4


      • 14
        Matthias M. 12.08.2014 Link zum Kommentar

        Ich glaube es ist beides falsch.
        Mit 32 bit kann man nicht ganz 4GB adressieren. Mit 40 bit wie oben genannt ca. 1TB und nicht nur 8GB und mit 64 bit dann noch viel viel mehr (wächst ja quadratisch)


  • 38
    Gelöschter Account 12.08.2014 Link zum Kommentar

    Nur Dualcore...

    DrDönerDominik


    • Wolfgang G. 24
      Wolfgang G. 12.08.2014 Link zum Kommentar

      Von dir kommt auch nur geistiger Dünnschiss

      Christian HeisingerTill S.Mac DarJan SStefan B.Gelöschter AccountDregotsFrank K.Leon H.DanielManuelMartinDavid GroßSamMartin LemkeCarl ZechStefan W.


    • 29
      Trim S. 12.08.2014 Link zum Kommentar

      Ist egal ob dual oder quad, es kommt auf die Architektur an.

      Frank K.


    • 26
      Gelöschter Account 13.08.2014 Link zum Kommentar

      Bitte um Erklärung warum Valmano


  • Nightlife 30
    Nightlife 12.08.2014 Link zum Kommentar

    Sicher, Entwicklung muss sein... alles wird immer besser und schneller.... aber als Anwender merkst du da eh keinen Unterschied mehr....

    Gelöschter Account


    • 76
      Frank K. 12.08.2014 Link zum Kommentar

      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?

      Gelöschter AccountTill S.asdf ghjkDregotsLeon H.MartinMartin LemkeCarl ZechWolfgang G.Tim S.


      • 28
        Gelöschter Account 12.08.2014 Link zum Kommentar

        merkt man auch nicht, zumindest nicht bei vielen standard apps ...

        R.W.mapatace


      • Raphael F. 18
        Raphael F. 12.08.2014 Link zum Kommentar

        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 :-)

        Ulrich H.Till S.asdf ghjkFlorian PirkerGelöschter Account


      • mapatace 42
        mapatace 12.08.2014 Link zum Kommentar

        Ja...genau,das würde ich sagen.Welche spúrbaren Verbesserungen wird denn hier angenommen ? Und wo steht denn der nachweisbare Zusammenhang zum Quad.Nicht das ich das könnte aber alleine die SW Verbesserungen von fast zwei Jahren kann man nicht einfach einem Quad zuschreiben.Alleine die Geräte die heute noch, zb der Mega von Samsung ,ohne diesen genauso gut sind......beweist doch schon das Gegenteil.Andersrum schaut euch doch mal all die Probleme an die noch immer zu finden sind.....trotz Quad. und Co.Die gleiche Diskussion kann man auch über RAM führen.....als ob zwei besser sind als ein und drei die Glückseligkeit bringt.Mag sein dass es irgendwann wirklich eine relevante Größe einnimmt aber zur Zeit kann ich zumindest nichts darüber lesen.

        Tobias R.


      • Raphael F. 18
        Raphael F. 12.08.2014 Link zum Kommentar

        also genauso gut ist sehr sehr gewagt.

        ich denke ja das es eben nicht nur die 4 kerne sind die es machen aber aufjeden fall der processor der die latenzen maßgeblich mit runter schraubt.


      • 76
        Frank K. 12.08.2014 Link zum Kommentar

        Ich glaub, ihr habt alle meinen Kommentar missverstanden. Die Aussage über die QuadCore-Einführung im ARM-Bereich vor zwei Jahren war als ZEITPUNKT gemeint, nicht als Tatsache, dass QuadCores der heilige Gral sind. Gerade ich bin einer, der immer wieder auf die hohe Performance und Effizienz des Apple A7 mit nur zwei Kernen hinweist und sich wünscht, mehr Chipanbieter würde den Weg zu wenigeren, stärkeren CPU-Kernen gehen.

        An meinem genannten Zeitpunkt (Erste Jahreshälfte 2012) boten die bisherigen (DualCore) Chips weit weniger als 1/4 der Leistung heutiger High End Chips; egal ob Dual- oder QuadCore. Um die Anzahl der Kerne ging es mir nicht, sondern dass seitdem die Leistung sehr stark angestiegen ist und schon damals die Frage aufkam, ob man überhaupt so viel Leistung benötigt. Heute wirkt die Performance eines Exynos 4 oder Tegra 3 lachhaft, erst recht die Leistung der Generation davor (Tegra 2, Snapdragon S3, Exynos 3 und älter). Niemand wird mir widersprechen, dass man den Unterschied zwischen einem Tegra 3 und QSD805 merkt. Softwareoptimierungen hin oder her, denn ich rede von der gleichen Basis.

        Macht euch nicht so abhängig von dem aktuellen technischen Stand und seht diesen nicht als Nonplusultra. Jetzt denkt ihr euch "Woah krass! So viel Leistung wird man doch nie brauchen / merken", aber in 4 Jahren fragt ihr euch, wie man mit so einer Krücke überhaupt klar gekommen ist. Natürlich wird man den Unterschied merken. Vielleicht nicht zu einem QSD800, aber technischer Fortschritt ist eine Geschichte von kleinen Schritten.

        Christian HeisingerJoshua HahnRaphael F.


      • Raphael F. 18
        Raphael F. 12.08.2014 Link zum Kommentar

        nein das habe ich eh auch nicht sagen wollen aber ich wollte besterken, dass man sehr deutlich merkt was sich getan hat wenn man sich eben die entwicklung anschaut.

        ich habe seit 4 jahren jedes größere flagschiff von htc und samsung besessen und da sind welten zwischen einem htc desire / s2 und einem s5 / on (m8)


      • Raphael F. 18
        Raphael F. 12.08.2014 Link zum Kommentar

        auch das one x das ich einem freund gegeben habe und er jetzt gegen ein one mini 2 getauscht hat ist echt langsam im gegensatz zum mini 2...


  • 24
    Gregor 12.08.2014 Link zum Kommentar

    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! ;)

    FlummiBlack DroidUlrich H.Florian PirkerGelöschter Account


    • Dänu 55
      Dänu 12.08.2014 Link zum Kommentar

      Verstehe ich jetzt nicht was du uns mitteilen willst.
      Wenn es 64bit Prozessoren gibt ist Android ganz schnell auf 64bit umgestellt, das braucht nur wenig Entwicklung, gibts ja alles bei Linux. Zudem müssen Apps gar nicht 64bit sein, es reicht erstmal wenn die rechenintensiven Games dies unterstützen, und das werden sie automatisch, denn man kann dann wieder bessere Effekte integrieren.

      Black DroidTill S.asdf ghjkMatthias M.Trim S.


      • 24
        Gregor 12.08.2014 Link zum Kommentar

        Wenn die normalen Apps 32-Bit bleiben, bringt das dem normalen Nutzer nicht. Der Prozessor füllt demnach bei diesen Apps 32-Bit mit "Nullen" auf - das macht die Sache vielleicht sogar langsamer.
        Da die breite Masse weiterhin 32-Bit verwenden wird, werden auch rechenintensive Spiele nicht primär auf 64-Bit setzen, da sonst die App nicht verkauft wird.
        Ich wollte nur sagen, dass es sicherlich einige Jahre dauern wird, bis man einen positiven Effekt beim Wechsel auf die 64-Bit merken wird.

        FlummiUlrich H.


    • 76
      Frank K. 12.08.2014 Link zum Kommentar

      ARM arbeitet bereits an einem Mini-Computer, der den Übergang von 32- auf 64-Bit deutlich beschleunigen sollte.

      "The hardware, which is an uncased computer, is aimed at professional developers and large companies to help them write middleware, drivers and tools for 64-bit Android smartphones and tablets, which are expected in the market by the end of the year."

      Quelle:
      http://www.pcworld.com/article/2450320/arm-to-ship-minicomputer-for-writing-64bit-android-l-apps.html

      Darüber hinaus ist ART wie geschaffen für 64-Bit:

      "Google claims that 85% of all current Play Store apps are immediately ready to switch over to 64 bit - which would mean that only 15% of applications have some kind of native code that needs targeted recompiling by the developer to make use of 64-bit architectures."

      Quelle:
      http://www.anandtech.com/show/8231/a-closer-look-at-android-runtime-art-in-android-l/3

      Squamato S.ManuelMartin Lemke

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