Nvidia переносит архитектуру Kepler из суперкомпьютеров в смартфоны

Два новых процессора семейства Tegra, представленные компанией Nvidia, обеща­ют повысить быстродействие обработки графики и исполнения приложений на планшетах и смартфонах.

Новые чипы будут называться Logan и Parker. Это будут наследники процессора Tegra 4, который должен появиться в смартфонах и планшетах уже в этом году. Анонсировал новые разработки Дженсен Хуанг, генеральный директор компании, на организованной ею конференции GPU Technology Conference в Санта-Клара (Ка­лифорния), где глава Nvidia поделился планами на будущее.

Он уделил довольно много времени описанию ключевых усовершенствований чипов, но не указал подробных спецификаций, например, тактовой частоты. В Nvidia имеют традицию называть процессоры Tegra по именам супергероев: Logan это, вероятно, имя персонажа комикса X-Men, а Parker — «мирская» фами­лия Человека-паука.

По размеру Logan будет с десятицентовую монету, и выйдет он, как сообщил Хуанг, первым, — скорее всего в этом году, но массовое производство начнется в следующем.

Важнейшее усовершенствование Logan — использование графических ядер архи­тектуры Kepler, которые обещают серьезное повышение быстродействия графи­ки на мобильных устройствах. Графические процессоры на базе Kepler применя­ются в самом быстром суперкомпьютере мира Titan, установленном в Окридж­ской национальной лаборатории министерства энергетики США. Его пиковое быстродействие — 20 PFLOPS.

Logan также станет первым в семействе Tegra, поддерживающим архитектуру CUDA для мобильных чипов, которая позволяет программистам комбинировать вычислительную мощь центрального и графического процессоров. Logan будет поддерживать CUDA 5 — набор инструментов программирования от nVidia, по­могающих в распараллеливании задач.

«В Logan воплотится то, что мы уже так давно хотели явить миру», — заявил Хуанг.

Следующим после Logan выйдет Parker, первый 64-разрядный процессор Tegra. Он будет основан на архитектуре ARMv8 и созданной в Nvidia конструкции чипов Project Denver, которая была анонсирована еще два года тому назад.

Особенностью Parker станет новая технология Nvidia под названием Maxwell, ко­торая объединяет память центрального и графического процессоров. По сло­вам Хуанга, возможность считывания из памяти центрального процессора в па­мять графического и наоборот позволит облегчить труд программистов.

Сейчас память графического и центрального процессора изолирована друг от друга, но теоретически две области можно объединить с помощью технологий виртуализации. В результате такого объединения становится проще обмени­ваться информацией между потоками команд, работающими на разных процес­сорах, а также обеспечивать корректное исполнение задач и их веток.

В Parker также будут использоваться «3D-транзисторы» — способ компоновки, при котором элементы размещаются друг над другом. В нынешних процессорах Nvidia транзисторы расположены по горизонтали — используется плоская струк­тура. По сравнению с нею пространственная, носящая название FinFET, обеща­ет обеспечить более высокое быстродействие и экономию энергии батареи смартфонам и планшетам.

Впервые такая структура была использована в 22-нанометровых чипах Intel. Про­изводственные компании, выпускающие процессоры архитектуры ARM, напри­мер, TSMC и Global Foundries, сейчас оснащают свои производственные линии оборудованием по изготовлению 3D-транзисторов.

Хуанг не указал, когда именно будут выпущены чипы Parker. Но в ARM обещали, что 64-разрядные процессоры на основе созданных в компании конструкций должны появиться в устройствах примерно в 2014 году.

В Nvidia также сообщили, что первые процессоры Tegra 4, основанные на кон­струкции ARM Cortex-A15, будут использоваться в смартфоне ZTE, который дол­жен в середине года поступить в продажу в Китае, а также в портативной игро­вой консоли от самой Nvidia под кодовым именем Project Shield, которая выйдет во втором квартале. Помимо этого в компании анонсировали чип Tegra 4i, выпол­ненный на модифицированном ядре Cortex-A9, который содержит программно реализованный приемопередатчик LTE.