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Nvidia的5核心行動處理器Kal-El。

Nvidia 的下一代行動 CPU 採用了一種稱之為‘可變對稱多處理’ (vSMP) 的創新技術，在晶片中整合5個核心，據稱電源效率可超越競爭對手高通(Qualcomm)和德州儀器(Texas Instruments, TI)。
該公司幾天前(9月20日)才在其部落格中揭示，今年2月首度露面的四核心 Kal-El 處理器實際上還擁有第5個核心。當系統執行在低功耗模式時，這個多出來的核心便會自動接管。


Nvidia曾在一份講述其 Tegra 3 晶片的白皮書中提到過vSMP 技術。該元件使用Nvidia的CPU管理者 (CPU Governor)和CPU管理邏輯(CPU management logic)，來分析系統負載，並自動在可執行於低功耗模式的第五個輔助核心(Companion core)，以及需要極高效率以執行複雜任務的四核心之間做切換。


所有的核心都基於ARM Cortex A9。這個輔助核心執行速度達500MHz，採用低功率製程技術製造；而其餘的四核心執行速度則達到GHz等級，採用通用或高性能製程製造。


儘管採用的製程技術不同，這些低功耗和高性能核心仍然共用相同的晶粒。當系統切換到四核心運作時，這個輔助核心便會關閉，此時系統會依照負載所需效能，決定這4個高效能核心中必須使用幾個。


該晶片在第5個輔助核心和主流心之間的切換速度少於2ms。這份白皮書資料顥示，“輔助核心和主核心共享相同的L2快取記憶體，這個快取記憶體能在奈秒級時間內編程並反饋同樣多的資料給輔助核心和主核心。”


Nvidia聲稱，這種方式能在所有使用模式中幫助節省功耗，與標準4核心設計相比，其節省幅度可從14%~61%不等。而當與競爭對手的晶片做比較時，Nvidia表示其5核心晶片的功耗可比高通和德州儀器降低2~3倍。


當執行在480MHz，約5,000 Coremarks時，Nvidia的晶片功耗為579mW。相較之下，要達到相同性能，TI的OMAP 4和高通的Snapdragon QC8660要執行在1GHz速度下，功耗分別約為1,501mW和1,453mW。


不過，該公司表示，當執行在1Ghz時，Nvidia的晶片可達到11,667 Coremark效能，而且功耗僅1,261mW，仍低於競爭產品。


“這很可能僅僅是一種設計精良的技術，但無法讓使用者感受到任何顯著差異，我們必須等到這些系統出貨後，才能觀察它能否為Nvidia在市場上創造更多區隔化，”Insight64的首席市場觀察家Nathan Brookwood說。


不用再等太久了。Nvidia的晶片預計將出現在2011年假期銷售旺季期間所推出的系統之中。而包含競爭對手晶片的產品也可能在同一時段問世，不過這些產品並未使用這類創新技術。


高通今年二月便發佈了四核心Snapdragon的計劃，但並未透露該晶片細節。TI則表示其OMAP 5晶片將採用雙ARM Cortex A15核心。


分析師認為，由於可能產生的熱問題，四核心處理器將率先用在平板電腦上。


“部份初期的四核心設計，在發熱問題方面都超出了智慧手機所能承受的範圍，因此，你很可能必須降頻或抑制處理器速度，但這會讓你無法獲得預期的性能，”Linley Group的首席分析師Linley Gwennap說。因此，在28nm的智慧手機用晶片問世以前，“出於散熱考量，四核心晶片初期在平板領域較有機會成功。”


然而，Nvidia承諾其Tegra 3將擁有與現有雙核心Tegra 2相同的功率效能。不過，即使可提供符合智慧手機所需求的功率預算，該晶片今年也不大可能真的應用在手機中，因為監管機構和電信業者都需要較長的手機認證週期。


在另一份文件中，Nvidia還談到了四核心行動晶片的優勢。該公司表示，基於Linex的Android，在Webkit和Firefox瀏覽器中很適合用於多核心和多執行緒軟體支援。

(參考原文： Update: Nvidia five-core chip ups mobile ante，by Rick Merritt)