Tegra（中國大陸官方中文名稱：圖睿）是由 NVIDIA 開發的系統單晶片系列產品，2008 年 6 月 1 日正式發表，替代之前的 GoForce 系列。主要用於手持式裝置。Tegra 可搭配 NVIDIA 專為智慧型手機及平板電腦開發的 NVIDIA Icera 系列晶片組。Tegra 的主要競爭對手是高通和德州儀器的對應產品。 每個 Tegra 內建 ARM 架構的處理器核心、基於 GeForce 的圖形處理器、音效處理器、北橋晶片、南橋晶片和記憶體控制器置入一個單一的軟體包。由於並非是 x86 指令集，所以不能執行 Windows 作業系統，但 ARM 架構的耗電率則較低，可選擇執行 Windows Mobile 作業系統，或者 Android 作業系統。nVIDIA 原本將此晶片定位用於行動聯網裝置或者智慧型手機，但現在也試點用在自動駕駛汽車和遊戲機上。 在第一代 Tegra 產品釋出的時候，由於 NVIDIA 的經驗不足，只能夠專注於一種作業系統。所以，NVIDIA 選擇與微軟合作。例如 Zune HD 就利用了 Tegra 晶片。之後，NVIDIA 不再專注於一種平臺。所以，第二代的 Tegra 已經可以支援 Android。一般認為 Google 可以藉助 NVIDIA Tegra 晶片的效能，來提高 Android 產品的質素，使之可與蘋果公司的產品相競爭。瀏覽器方面，NVIDIA 與 Opera 合作，加快網頁的載入速度，更提供動畫效果。 產品介紹 Tegra APX 系列 2008 年 2 月 11 日，NVIDIA 釋出了用於智慧型手機與 PDA 平臺的 APX 2500 應用處理器。該處理器集成了一個 ARM 處理器和一個顯示核心。這款處理器是由 nVIDIA 和微軟聯合研製，應用於使用 Windows Mobile 的電話中，提高 Windows Mobile 平臺的多媒體處理能力。隨後在 2008 年 6 月 1 日，NVIDIA 正式釋出了 Tegra 600 系列產品，APX 2500 亦更名為 Tegra APX 2500。整合的顯示核心是基於 GeForce 6，但加入對 CUDA 和雙精度浮點運算的支援。 晶片的製程是 65 奈米，核心頻率 750 MHz，並整合 256KB 的 L2 快取。晶片亦內建 GeForce 核心，支援 OpenGL ES 20 和 Direct3D Mobile 標準。APX 2500 屬於 ARM11 MPCore 架構，其低耗電設計，使手提電話可以長時間播放音樂或高畫質影片。此外，它支援 720p 的 MPEG4 與 H264MPEG4 AVC 的解碼。輸出方面，它支援 HDMI 12 和雙顯示輸出。 在西班牙巴塞羅那舉行的 3GSM 移動世界大會中，NVIDIA 的 APX 2500 原型機可以執行《雷神之錘 III 競技場》，並示範性地播放了《滿城盡帶黃金甲》高畫質版。 Tegra APX 2600 與 Tegra APX 2500 的差異是前者強化了 NAND 快閃記憶體支援。 Tegra 600 系列 2008 年 6 月 1 日，NVIDIA 正式釋出了 Tegra 品牌，設有 Tegra 600 和 Tegra 650 兩款型號，整合 ARM11 MP Core、影音處理器，Tegra 600 支援 720p H264 和 VC1 影片解碼，Tegra 650 更支援 1080p 影片解碼。 Tegra 2 系列 2010 年 1 月 7 日發表，它是 Tegra 的第二代晶片，首款產品 Tegra 250，採用臺積電的 40nm 製程製造，整合 8 個不同功用的處理器。其中兩個是 ARM Cortex A9 核心，運作頻率是 1GHz。另外有一個 ARM7 處理器，一個音訊處理器 Audio Processor，一個影像處理器 Image Processor，一個高畫質影片解碼處理器 HD Video Decode Processor，一個高畫質影片編碼處理器 HD Vide Encode Processor，一個圖形處理器 2D3D Graphics Processor。由於 NVIDIA 在 2007 年收購了 PortalPlayer 公司，從而取得音訊處理器技術。 當中的影片編碼器可以支援 1080p 解析度的 H264 格式影片，上一代的 Tegra 只支援到 720p。影片解碼器方面，同樣支援 1080p 解析度的 H264 格式影片。當 Tegra 2 晶片進行影像解碼的時候，最高可以播放順暢的 1080p 影片，且電源功耗小於 400mW。影像處理器方面，晶片支援 200 萬畫素攝像頭。而影像處理器支援 OpenGL ES 20，與上一代相同。但是頻率和頻寬的提升，可以使效能有 23 倍的增長。 Tegra 2 晶片可用於製造智慧手機、平板電腦、電子書。奧迪汽車（Audi）已宣佈將在 2012 年推出的車款使用 Tegra 的車載娛樂及導航系統，福斯汽車集團（Volkswagen AG）旗下的數個汽車品牌也將會選用相同的系統。 新的 Cortex A9 核心採用亂序執行，而 Intel Atom 則是採用依序執行。 由於 Tegra 2 晶片並不支援 Neon 指令集，使得其多媒體效能存在一些問題，如不能流暢播放 High Profile 的 1080P H264 影片。 Tegra 3 系列 2011 年 11 月 9 日發表，CPU 核心採用 41 結構，即四顆核心加第五顆省電核心，支援 OpenGL 遊戲的 3D Vision 顯示，透過 NVIDIA DirectTouch 技術分擔部分觸控處理作業，藉以改善觸控反應，並減少耗電量。HDMI 支援 14a 版本。 Tegra 4 系列 Tegra 4 內部搭載 72 個 NVIDIA GeForce GPU 核心 等同於 Tegra 3 GPU 運算動力的 6 倍 因此提供更逼真的遊戲經驗與更高解析度的顯示畫面。 Tegra 4 內部採用 ARM 最先進 CPU 核心 CortexA15 ，打造出第一款四核心架構的處理器，加快 26 倍的網頁瀏覽速度以及為各種應用程式提供突破性的效能。 Tegra 4 還能透過一款選配晶片組支援全球通用的 4G LTE 語音與資料傳輸技術，亦即第 5 代 NVIDIA Icera i500 處理器。 i500 不僅效率更高，而且尺寸僅有傳統資料機晶片的 40 ，處理能力更是前一代元件的 4 倍。 Tegra K1 系列 Tegra K1 提供版本第一種版本採用 32 位元基於 ARM Cortex A15 的四核心加第五顆基於 ARM Cortex A9 的省電核心，而第二種版本則採用 NVIDIA 自行設計的 64 位元雙核心 Super Core CPU 。這款 CPU 以 ARMv8 架構為基礎，可提供非常高的單執行緒和多執行緒效能，並將 GPU 架構從 Tegra 2、Tegra 3 及 Tegra 4 的 GeForce（G70）架構提升至 Mobile Kepler 架構，Tegra 5 與現階段主推的 GeForce Titan GPU 架構相同，因此也完整支援 OpenGL 44、Open GL ES 30、DirectX 11、Tesellation 與 CUDA 50。根據 Nvidia 的測試，Mobile Kepler 的圖形處理能力將是 iPad 4 的四倍，也比 PS3 強。第一臺用在移動裝置上的是 2014515 由小米公司推出的小米平板，安兔兔跑分可達 140000 分 v720。使用 64 位元雙 CPU 核心和 192 核 GPU Tegra K1 的 Nexus 9 跑分更超過 55000 v520 分。 Tegra X1 系列 NVIDIA 的 Tegra X1（代號 Erista）有四個 ARM 的 CortexA57 內核和四個 ARM 的 CortexA53 內核的 bigLITTLE 配置，以及一個 Maxwell 為基礎的圖形處理核心，GPGPU 的支援。 X1 除了在英偉達自家的 Nvidia Shield 電視盒上使用以外，也被谷歌應用在其自家的平板電腦 Pixel C 上。而日本遊戲公司任天堂的遊戲主機任天堂 Switch 和任天堂 Switch Lite 上也使用了定製化的 X1。 CPU：ARMv8 的 ARM CortexA57 四核 ARM 的 CortexA53 四核（64 位） GPU：麥克斯韋 Maxwell 架構，跟 GeForce 900 系列使用同一個架構 為主的 256 核 GPU MPEG4 HEVC 和 VP9 編碼 解碼支援 臺積電 20 奈米制程（T210），臺積電 16 納米制程（T214） 功耗小於 10 瓦 型號 CPU CPU CPU GPU GPU GPU GPU 記憶體 記憶體 記憶體 記憶體 採用 型號 處理器 核心 頻率 GHz 微架構 核心配置 n1 頻率 MHz GFLOPS 型別 容量 匯流排寬度 bits 頻寬 GBs Availability T210 ARM CortexA57 ARM CortexA53 4 4 A57 19 GHz A53 13 GHz GM20B 2561616 1000 512 FP32 1024 FP16 LPDDR4 3 GB 64bit 256 Q2 2015 NXSoC T210 ARM CortexA57 ARM CortexA53 4 4 A57 1020 GHz A53 1020 GHz GM20B 2561616 底座模式 768 921 底座模式 393 471 FP32 786 942 FP16 LPDDR4 4 GB 64bit 256 Q1 2017 NXSoC T210 ARM CortexA57 ARM CortexA53 4 4 A57 1020 GHz A53 1020 GHz GM20B 2561616 攜帶模式 3072 384 攜帶模式 157 196 FP32 314 392 FP16 LPDDR4 4 GB 64bit 256 Q1 2017 NXSOC T214 ARM CortexA57 ARM CortexA53 4 4 A57 19 GHz A53 13 GHz GM20B 2561616 1267 649 FP32 1298 FP16 8GB 64bit 256 Q2 2019 注：任天堂 Switch 執行過程中，只有前 4 大核工作。 Tegra X2 系列 Nvidia 的 Tegra X2（代號 Parker）採用了 Nvidia 定製的 ARMv8 相容核心 Denver 2 和代號為 Pascal 的影像處理核心，有 GPGPU 支援。httpsdevelopernvidiacomembeddeddlcjetsontx2moduledatasheet X2 使用臺積電 16 奈米 FinFET 製程製造。 CPU Nvidia Denver2 ARMv8（64bit）雙核 ARMv8 ARM CortexA57 四核（64bit） RAM 最高 16GB LPDDR4 GPU Pascal 構架，256 CUDA 核心 TSMC 16 奈米 FinFET 製程 TDP 7515WNVIDIA Announces Jetson TX2 Parker Comes To NVIDIAs Embedded System Kit March 7 2017 型號 CPU CPU CPU GPU GPU GPU GPU GPU 記憶體 記憶體 記憶體 記憶體 型號 處理器 核心 頻率 微架構 核心配置 n11 頻率 GFLOPS FP32 GFLOPS FP16 型別 容量 匯流排寬度 頻寬 釋出日期 T186 Denver2 CortexA57 2 4 Denver2 1420 GHzA57 1220 GHz GP10B Pascal NVIDIA Rolls Out Tegra X2 GPU Support In Nouveau by Michael Larabel at phoronixcom on March 29 2017 256 8541465 MHz 437750 8741500 LPDDR4 8 GB 128 bit 584 GBs 未釋出 Xavier 系列 Xavier 以漫畫人物 X 教授的名字命名，在 2016 年 9 月 28 日宣佈，2019 年 3 月發布。它包含 70 億個電晶體和 8 個自定義 ARMv8 核心，一個帶有 512 個 CUDA 內核的 Volta GPU，一個名為 DLA（深度學習加速器）的開源 TPU（張量處理單元）它能夠編碼和解碼 8K 超高畫質（76804320）。使用者可根據需要配置 10W，15W 和 30W TDP 的三種工作模式，晶片尺寸為 100x87 mm 2。Nvidia 證實，製造工藝為臺積電的 12nm FinFET，和 RTX20 系列一樣。 CPU：Nvidia 定製 Carmel ARMv8（64 位），8 核心 10 執行緒 GPU：基於 Volta 的 512 個 CUDA 核心，具有 13 TFLOPS TSMC 12 nm FinFET 工藝 20 TOPS DL 和 160 SPECint 20 W 30 TOPS DL 30 W （TOPS DL 深度學習 TeraOps） 20 TOPS DL 透過基於 GPU 的張量核心 10 TOPS DL（INT8）透過 DLA 單元實現 5 TFLOPS（FP16） 16 PVA 單元中的 TOPS（可程式設計視覺加速器，用於 StereoDisparity OpticalFlow ImageProcessing） ISP 單元中的 15 GPix s（影像訊號處理器，具有原生全範圍 HDR 和磁貼處理支援） 用於 12 GPixs 編碼和 18 GPixs 解碼的影片處理器包括 8k 影片支援 型號 CPU CPU CPU GPU GPU GPU GPU 記憶體 記憶體 記憶體 記憶體 型號 處理器 核心 頻率 微架構 核心配置 頻率 GFLOPS 型別 容量 匯流排寬度 頻寬 釋出日期 T194 Carmel 8 GV10BVolta 512 1270 MHz 1300 LPDDR4 256bit 137 GBs Q3 2018 Orin 系列 Nvidia 於 2018 年 3 月 27 日宣佈了代號為 Orin 的 SoC。 Thor 系列 Nvidia 於 2022 年 9 月 20 日宣佈了代號為 Thor 的 SoC。 參考條目 Tegra 規格列表 Project Denver NVIDIA ION 參考文獻 外部連結 Official website Nvidias Tegra APX website Nvidias Tegra FAQ Tegra X1 Whitepaper Tegra K1 Whitepaper Tegra 4 CPU Whitepaper Tegra 4 GPU Whitepaper Tegra 3 Whitepaper Tegra 2 Whitepaper Category 英偉達 Category 微處理器 CategoryARM 架構 Category 單片系統