标题：NVIDIA TEGRA 3
NVIDIA Tegra 3
NVIDIA Tegra 3（代号：Project Kal-El)，是NVIDIA在2011MWC上展示的全世界第一款移动四核处理器（4个Cortex-A9核心）。[1]
  NVIDIA Tegra 3集成12个执行单元的GeForce GPU图形核心，支持3D立体，并支持2048x1536的超高清分辨率，CPU处理能力比上代Tegra 2提升了两倍，而GPU图形性能方面，图睿2理论性能是图睿3四分之三。基于40纳米工艺，功耗与Tegra 2相比略有降低。Tegra 3改为采用四核心A9，并将频率提升到1.5GHz，图形处理器流处理器规模扩大一半，性能提升三倍，并且补齐Tegra 2不支持Neon的短板，支持128bit的Neon指令集，有回放High Profile的1080P视频的能力。使得其性能相对竞争对手现有产品全面占优。
当然Tegra 3可怕的不仅仅是性能，NVIDIA还在Tegra 2/3中使用了x86领域常见的小核心策略，Tegra 3虽然集成四核心和更为强大的GPU单元，但其芯片面积仅为80mm2,远远小于现在Apple A5 双核的110mm2，更小的核心对于移动平台而言，意味着的不仅仅只是更低的成本和更高的产能，并且往往还意味着更好的功耗控制。在移动平台进行产品设计不能像在x86领域单纯的堆砌核心数和流处理器数，而需要更为仔细的精打细算，这时NVIDIA强大的设计能力带来的更佳的性能/核心面积比就显得十分重要了。
而竞争对手德州仪器和三星，在2012年底A15架构之前则没有全新产品，而是仅仅提升现有产品的频率，NVIDIA的快速产品更新策略和小核心策略则可以使得其可以占有更多战略上的主动权。
技术与应用
vSMP架构NVIDIA Tegra3的研发代号为Kal-EL，所以下面大量图表会以这个名字出现。在第一代Tegra中，我们就知道  结构示意图NVIDIA使用了一颗ARM7处理器作为低负载核心搭配Cortex-a8核心进行工作，而在包括待机、音乐播放等低负载工作中，各家处理器也有不同的方式。而Tegra3的vSMP让这个设计思路更进一步，“协核心”的出现是Tegra3的精髓所在。为了更好的控制能效，协核心同样采用Cortex-A9架构，但工艺设计上专门为低功耗低主频优化，它最高工作频率500MHz。而其他四个主核心架构与协核心一致，这四个核心单核心工作最高主频为1.4GHz、多核心工作时主频最高为1.3GHz。协核心与一个或多个主核心不能同时工作，处理器通过高效的管理办法可完成多核心间高速切换，官方给出数据是切换时间小于2毫秒。这么设计达到的目标是，在低负荷时只有协核心最高500MHz主频工作，能效比会明显高于主核心工作状态下的数值。如果需要更高的性能，此时四个主核心才会按需进行切换工作。[1]
为了保证Tegra3的高效率以及一个或多个主核心工作状态与协核心工作状态间无缝切换，在缓存、Android系统优化方面Tegra3也有特别之处。正如上文所说，低功耗的协核心与一个或多个主核心是不可以共同工作的。在一般使用时，例如打开视频或打开游戏时，Tegra3一定会切换到主核心工作状态，此时协核心是完全停止工作的。但要实现无缝衔接切换，在缓存设计上，主核心和协核心共享1MB的二级缓存，缓存间返回数据速度在纳秒级别。
在Android系统下，虽然系统可以允许多个核心在不同频率下运行，但系统假设每个核心的运算能力是完全一致的，它会依次来分配计划任务，而此时显然多核心工作是不够高效的。而NVIDIA表示，vSMP将一直保持被激活的核心工作在同步系统频率上，以此方式为Android系统优化，从而达到更高的效率，NVIDIA还专门有关于负载平衡功能的视频演示，大家可以在国内视频网站搜索Tegra3关键字看到相关视频。[1]Tegra3性能与功耗NVIDIA官方还展示了多套数据来说明Tegra3在功耗和性能方面的优势，两个处理器同样是来自台积电TSMC的40nm工艺制造。我们看到多个项目中，Tegra3功耗优势明显。
对比的处理器包括Tegra3四核心工作在480MHz、TI的OMAP4系列处理器工作在1GHz、QC8660即Snapdragon MSM8660/8260工作在1.2GHz以及Tegra3工作于1GHz时的功耗和性能。我们看到，Tegra3四核心工作于较低频率时性能与目前TI和高通主流双核处理器相当，但功耗却只有它们的35%左右。而Tegra3的四核心工作于1GHz时，功耗仍要比TI OMAP4和MSM8660/8260低20%左右，性能却领先一倍。随后的多张图表，NVIDIA是想向大家表明很简单的道理。达到目前主流性能，Tegra3只需要付出一半的功耗，而如果需要更高的性能，Tegra3可以提升近一倍，而功耗却比现在双核心主流产品低20%。Tegra3 最高性能与功耗由于NVIDIA详细的功耗对比主要以这一款Benchmark软件为主，而且并没有告知该软件的测试方法、测试项目，但如果不出意外，它仍具有很高的参考性，Tegra3即便不考虑协核心的存在，它在多核心的优化上也明显优于目前的主流双核心ARM处理器。当然，这个测试中可能不包括3D图形单元部分的运算。  游戏运行帧数对比
此次Tegra3的发布在图形性能方面同样有不少的相关展示，但对GeForce部分的加强则不是重点，在Tegra2处理器中8个核心单元(4个Vertex Shader和4个Pixel Shader)被增加至12个，在功能上图形输出支持HDMI 1.4a规范，支持3D视频播放和输出，支持通过Tegra3 2D转3D功能。同时，NVIDIA官方资料更多描述表示，目前的移动平台3D引擎可以很好的支持多核心处理器的工作，因此Tegra3的多核心会有相应的表现。从展示内容来看，我们看到更好的实时光影效果、动态模糊效果、以及物理引擎运算效果。但这些效果应该并不只是GeForce或者Tegra3独有。其他相关技术在其他周边技术方面，Tegra3也有很多项提升。它可支持3200万像素的主摄像头，全新的300M像素/秒的图形处理单元。Tegra3还将支持DDR3-1500\LPDDR2-1066规范的内存接口，同时支持SATAII规范的存储接口。它支持7.1声道的音频输出。[1]
NVIDIA Tegra
NVIDIA Tegra，在中国又称“图睿”，是由NVIDIA开发的系统单芯片系列产品，替代之前的GeForce系列。主要用于手持式装置，如智能手机（SmartPhone）、移动互联网设备（MID）等。每个 Tegra 内建ARM架构的处理器核心、基于GeForce的图形处理器、音效处理器、北桥芯片、南桥芯片和内存控制器置入一个单一的软件包。由于不支持x86，所以不能运行Windows操作系统，但ARM架构的耗电率则较低，可选择运行Windows Mobile操作系统，或者Android操作系统。nVIDIA将此芯片定位用于行动上网装置或者智慧型手机。
在第一代Tegra产品发布的时候，由于NVIDIA的经验不足，只能够专注于一种操作系统。所以，NVIDIA选择与微软合作。例如Zune HD就利用了Tegra芯片。之后，NVIDIA不再专注于一种平台。所以，第二代的Tegra已经可以支持Android。一般认为Google可以借助NVIDIA Tegra芯片的性能，来提高Android产品的质素，使之可与苹果的产品相竞争。现时，Tegra的主要对手是高通和德州仪器的产品。
浏览器方面，nVIDIA与Opera合作，加快网页的加载速度，更提供动画效果。历代产品Tegra 600系列设有Tegra 600和Tegra 650两款型号，整合ARM11 MP Core、影音处理器，Tegra 600支援720p H.264和VC-1影片解码，Tegra 650更支援1080p影片解码。该系列目前已停产。
Tegra APX系列2008年2月11日，nVIDIA发布了用于智慧型手机与PDA平台的APX 2500应用处理器。该处理器集成了一个ARM处理器和一个显示核心。这款处理器是由nVIDIA和微软联合研制，应用于使用Windows Mobile的电话中，提高Windows Mobile平台的多媒体处理能力。随后，nVIDIA发布了Tegra系列产品，APX 2500亦更名为Tegra APX 2500。集成的显示核心是基于GeForce 6，但加入对CUDA和双精度浮点运算的支持。
芯片的制程是65纳米，核心频率750 MHz，并集成256KB的L2缓存。芯片亦内建GeForce核心，支援OpenGL ES 2.0和Direct3D Mobile标准。APX 2500属于ARM11 MPCore架构，其低耗电设计，使手提电话可以长时间播放音乐或高清影片。此外，它支援720p的MPEG-4与H.264/MPEG-4 AVC的解码。输出方面，它支援HDMI1.2和双显示输出。
在西班牙巴塞罗那举行的3GSM移动世界大会中，NVIDIA的APX 2500原型机可以执行雷神之锤III竞技场，并示范性地播放了高清版的《满城尽带黄金甲》。
Tegra APX 2600与Tegra APX 2500的差异是前者强化了NAND快闪存储器支援。
Tegra 2系列
它是Tegra的第二代芯片，首款产品Tegra 250，采用台积电的40nm制程制造，集成8个不同功用的处理器。其中两个是ARM Cortex A9核心，运作频率是1GHz。另外有一个ARM7处理器，一个音频处理器(Audio Processor)，一个影像处理器(Image Processor)，一个高清影片解码处理器(HD Video Decode Processor)，一个高清影片编码处理器(HD Vide Encode Processor)，一个图形处理器(2D/3D Graphics Processor)。由于NVIDIA在2007年收购了PortalPlayer公司，从而取得音频处理器技术。
当中的影片编码器可以支援1080p分辨率的H.264格式影片，上一代的Tegra只支援到720p。影片解码器方面，同样支援1080p分辨率的H.264格式影片。当Tegra 2芯片进行影像解码的时候，最高可以播放顺畅的1080p影片，且电源功耗小于400mW。图像处理器方面，芯片支持200万像素摄像头。而图像处理器支援OpenGL ES 2.0，与上一代相同。但是频率和带宽的提升，可以使性能有2-3倍的增长。
Tegra 2芯片可用于制造智能手机，平板电脑，电子书。微软的ZuneHD采用了Tegra 2芯片。新的Cortex A9核心采用乱序执行，而Intel Atom则是采用依序执行。
奥迪汽车（Audi）已宣布将在2012年推出的车款使用Tegra的车载娱乐及导航系统，大众汽车集团（Volkswagen AG）旗下的数个汽车品牌也将会选用相同的系统。
由于Tegra 2芯片并不支持Neon指令集，使得其多媒体性能存在一些问题，如不能流畅播放High Profile的1080P H264视频。无可限量的NVIDIANVIDIA顶级的系统设计能力
ARM处理器CPU部分主要取决于ARM的授权，本身不会有太大差异，而产生性能差距主要决定GPU和外围设计，而从桌面平台Geforce和nForce来看，NVIDIA的设计水平无可匹敌，再然，NVIDIA在10年前将Power VR赶出桌面市场，10年后再击倒一次Imagination对于NVIDIA也并非什么难事：NVIDIA完全可以用快速的产品更替策略将竞争对手拖死，就如其十年前对Imagination做的一样。[1]
NVIDIA BSP设计经验日趋成熟
从GoForce到Tegra 2，移动设备BSP设计能力不足一直是NVIDIA的短板，但也是经过从GoForce到Tegra 2的积累，NVIDIA BSP的设计经验也日趋成熟。但手机平板采用的硬件系统更多需要考虑基带等通信模块的整合，NVIDIA在面对高通众多核心专利所构建的专利墙还是很难跨越。
NVIDIA 更为成熟的商业运作模式
高通、德州仪器和三星，更多作为上游技术厂商，仅仅是方案的提供者，而很少和终端用户和开发者产生互动。而Tegra产品宣传继续延续了Geforce的策略，紧密联系消费者和开发者，全面提升品牌和产品认知,使得消费者开始关心SoC来，从而形成自己独特的生态支撑环境。