Hochleistungs-SoC

Nvidia Tegra K1 schlägt Spiele­konsolen um Längen

Nvidia hat seine neue Prozessor-Generation Tegra K1 vorgestellt. Diese soll sogar Spielekonsolen in die Pfanne hauen. Erstmals setzt Nvidia auf seine Desktop-Grafiklösung.
Von Hans-Georg Kluge

Nvidia Tegra K1: Mit 192 Grafikkernen und 64-Bit-Architektur. Nvidia Tegra K1: Mit 192 Grafikkernen und 64-Bit-Architektur.
Bild: Nvidia
Im Rahmen der CES hat Nvidia den neuen Chipsatz Tegra K1 vorgestellt. Mit diesem Tegra-4-Nachfolger möchte Nvidia verloren gegangene Marktanteile zurückerobern. Zuletzt setzten nur noch wenige Hersteller auf Chipsätze von Nvidia. Die neue Generation soll dagegen die Konkurrenz - zum Beispiel von Qualcomm - alt aussehen lassen und sogar Spielekonsolen in die Schranken weisen.

Tegra K1: Zwei unter­schied­liche Modelle

Nvidia Tegra K1: Mit 192 Grafikkernen und 64-Bit-Architektur. Nvidia Tegra K1: Mit 192 Grafikkernen und 64-Bit-Architektur.
Bild: Nvidia
Nvidia hat zwei Varianten des Chipsatzes in petto. Die Quad-Core-Version des Tegra K1 basiert auf der ARM-Cortex-A15-Technologie und setzt auf eine 32-Bit-Architektur. Zusätzlich gibt es einen fünften, stromsparenden, Rechenkern, der Aufgaben übernimmt, die weniger leistungshungrig sind.

Eine kleine Überraschung hatte Nvidia mit dem zweiten Modell des Tegra K1 im Gepäck: Auf der ARM-v8-Technologie aufbauend hat Nvidia eine 64-Bit-Architektur entwickelt. Nvidia spricht von einer zweikernigen Super-Core-CPU mit dem Codenamen Denver. Die Kerne sollten sehr hohe Leistungswerte sowohl bei Single- als auch bei Multi-Thread-Anwendungen erreichen. Gleichzeitig soll sich der Stromverbrauch in Grenzen halten. Ursprünglich war dieser Chip erst für den Nachfolger der Kepler-Generation erwartet worden.

Die 32-Bit-Chips sollen noch in diesem Halbjahr auf den Markt kommen. Geräte mit der 64-Bit-Ausgabe könnten in der zweiten Jahreshälfte erscheinen. Über exakte Leistungswerte schweigt sich Nvidia noch aus.

Grafikchip basiert auf Desktop-Architektur Kepler

Tegra K1 im Vergleich mit den Spielekonsolen Xbox 360 und Playstation 3. Tegra K1 im Vergleich mit den Spielekonsolen Xbox 360 und Playstation 3.
Bild: Nvidia
Das wahre Highlight des Tegra K1 ist aber der Grafikchip. Hier setzt Nvidia auf die Desktop-Architektur Kepler. Diese soll die Grafikleistung deutlich verbessern - hier lag kurioserweise zuletzt die Schwäche der Tegra-Chips. In puncto Grafikfeatures soll die GPU auf einer Höhe mit der aktuellen Konsolengeneration Playstation 4 und Xbox One liegen. Die Rechenleistung soll immerhin die letzte Generation der Playstation 3 und Xbox 360 deutlich übertreffen. Im Chip sind insgesamt 192 Stream-Prozessoren verbaut.

Der Grafikchip unterstützt verbreitete 3D-Schnittstellen wie DirectX 11 und OpenGL 4.4. Zudem verfügt der mobile Prozessor über die CUDA-Technik. Diese dient auf Workstation-Rechnern dazu, Rechenaufgaben zu beschleunigen, die auf sehr vielen, parallel ausführbaren Berechnungen basieren.

Der Stromverbrauch dagegen soll gegenüber den Konsolen-Chips drastisch reduziert sein. In Vergleichszahlen nennt Nvidia hier für die Xbox 360 und die Playstation 3 einen Verbrauch von 100 Watt. Der Kepler-Chip dagegen verbrauche lediglich 5 Watt - was immer noch für mobile Plattformen wie Tablets relativ viel ist.

Tim Sweeney, Gründer von Epic Entertainment und Entwickler der Grafik-Engine Unreal sagt über die technischen Fähigkeiten des Chips: "Wir können Anwendungen, die auf dem PC oder einer Spielekonsole funktionieren, jetzt auf der Tegra-Plattform laufen lassen ". Langfristig sieht er die Grenzen zwischen den Plattformen verschwimmen, denn Ge­schwin­dig­keit und Features der stationären und mobilen Plattformen könnten schon bald auf einer Höhe sein.

Tal der Tränen könnte durchlaufen sein

Ein großer Kritikpunkt an den letzten Tegra-Prozessoren war die schlechte Grafikperformance. Der Chip Tegra 3 konnte hier nicht mit der Konkurrenz mithalten. Der Nachfolger Tegra 4 setzte auf schiere Masse an Grafik-Prozessoren, um die Grafikleistung anzuheben. Dieses System-on-a-Chip (SoC) hat aber bis heute damit zu kämpfen, dass nur sehr wenige Hersteller dieses in Tablets oder Smart­phones verbauen.

Die technischen Daten, die der Hersteller nun präsentierte, deuten darauf hin, dass die neue Grafik-Architektur in puncto Leistung mit der Konkurrenz mithalten kann. Abzuwarten bleibt, ob Nvidia Hardware-Partner findet, die Produkte auf Basis des Tegra K1 entwickeln. Die Chancen stehen dieses Mal aber nicht schlecht.

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