口袋里的戰(zhàn)爭(zhēng) 移動(dòng)世界3D芯片構(gòu)架演義

作為世界上最大的獨(dú)立GPU供應(yīng)商，NVIDIA在桌面領(lǐng)域的風(fēng)光可以說(shuō)無(wú)人不知無(wú)人不曉的，其在桌面領(lǐng)域的成績(jī)和成就無(wú)需多言。但在移動(dòng)顯示領(lǐng)域，似乎NVIDIA還是個(gè)新丁，人們真正開(kāi)始大量見(jiàn)到NVIDIA在移動(dòng)領(lǐng)域的實(shí)際產(chǎn)品是在CES2011之后。其實(shí)NVIDIA進(jìn)入移動(dòng)SoC領(lǐng)域的時(shí)間，說(shuō)長(zhǎng)不長(zhǎng)，說(shuō)短也不短了。

第一代Tegra芯片

由于桌面GPU單一路線的發(fā)展模式明顯不利于公司未來(lái)的發(fā)展以及生存，NVIDIA很早就開(kāi)始了在其他領(lǐng)域?qū)ふ野l(fā)展突破口的努力和嘗試。在移動(dòng)領(lǐng)域，NVIDIA的第一次嘗試來(lái)自09年得Tegra一代芯片。Tegra一代芯片被微軟的ZuneHD播放器，Kin手機(jī)以及奧迪的MMItouch車(chē)載人機(jī)交互界面系統(tǒng)所使用，盡管被微軟和奧迪這種財(cái)大氣粗的款爺看中，但第一代Tegra事實(shí)上非常失敗，沒(méi)多少人見(jiàn)過(guò)第一代Tegra的尊榮及其產(chǎn)品就是明證。是什么導(dǎo)致第一代Tegra芯片在這種被超重量級(jí)廠商采用卻依舊失敗的呢？這其中固然有承載產(chǎn)品本身的運(yùn)作方式問(wèn)題，但NVIDIA自身在Tegra上所犯下的低級(jí)錯(cuò)誤也是問(wèn)題的關(guān)鍵。

第一代Tegra構(gòu)架

Tegra一代芯片的思路直接源于桌面的Geforce，NVIDIA認(rèn)為簡(jiǎn)單的將ARM11與一枚經(jīng)過(guò)削減規(guī)模的桌面GPU直接封裝在一起，就可以萬(wàn)事大吉了，這種看上去甚至有些幼稚的想法讓Tegra在成型之后便有了數(shù)不清的問(wèn)題。SoC芯片不同于桌面和筆記本平臺(tái)，它對(duì)功耗的敏感性使得其具有了非常細(xì)膩和敏感的頻率及休眠/喚醒管理機(jī)制，特殊的需求導(dǎo)致SoC芯片的工作模式及延遲管理手段比其他領(lǐng)域的芯片都要復(fù)雜許多，即便最省電的筆記本平臺(tái)也無(wú)法與之相提并論。想法過(guò)于簡(jiǎn)單的NVIDIA很快就發(fā)現(xiàn)自己從來(lái)沒(méi)有面對(duì)過(guò)如此復(fù)雜的延遲管理問(wèn)題，這不僅使得Tegra芯片的功耗表現(xiàn)一直非常不理想，還使得其驅(qū)動(dòng)及配置程序變得異常復(fù)雜，從而最終導(dǎo)致了海量的BSPBug，于是NVIDIA又不得不花費(fèi)了相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)清除這些BSPBug……這個(gè)debug過(guò)程不僅浪費(fèi)了非常多的時(shí)間周期和財(cái)力，更嚴(yán)重影響了Tegra一代芯片的推廣。



NVIDIA要為第一代Tegra的失敗負(fù)責(zé)

Tegra初期的失敗,對(duì)于經(jīng)歷過(guò)桌面GPU腥風(fēng)血雨的考驗(yàn)并最終屹立不倒的NVIDIA來(lái)說(shuō)顯然不會(huì)意味著一切的終結(jié)。憑借著在桌面積累的豐富經(jīng)驗(yàn)，以及誓要讓“有像素的地方，就會(huì)有NVIDIA”的勁頭，NVIDIA很快就從失敗中總結(jié)了經(jīng)驗(yàn)，完成了Tegra2的圖形部分的研發(fā)。

完成封裝的Tegra2芯片

有介于Tegra一代的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，NVIDIA在Tegra2上并沒(méi)有進(jìn)行多少大膽的嘗試，GeforceULP的設(shè)計(jì)并沒(méi)有采用一些激進(jìn)的比如US單元之類(lèi)的設(shè)計(jì)，NVIDIA將大量的研發(fā)周期投注到了平衡SoC相關(guān)的問(wèn)題方面上，盡管依舊經(jīng)歷了近1年得時(shí)間，但Tegra2的debug過(guò)程進(jìn)行的比Tegra順利許多。下面，就讓我們來(lái)看一看Tegra2的圖形部分究竟有哪些特點(diǎn)吧。