CES 的舞台是各大厂商大展拳脚的地方，而在今年的大展上，英伟达以一袭黑色旋风将Tegra4带给了大众，代号为Wayne的Tegra4处理器，虽仍以4核再战征途，但其亮相就被冠以史上最强的ARM处理器称号，而Wayne正与象征力量的蝙蝠侠同名，看来英伟达还是对Tegra4寄予厚望。今天我们将为大家揭露这位“暗黑骑士”斗篷后的秘密！

升级至最强的Cortex-A15核心
       Cortex A15是ARM针对高运算应用推的新架构。相对于此前的Cortex-A9架构，Cortex-A15架构每个核心的指令解码单元增加了一个，达到了3个，这样每周期可以处理三条指令，指令解码效能理论上比Cor tex-A9提升了33%。在浮点计算性能方面，Cortex-A15使用了两个VFP v4引擎和两个NEON引擎，相比前代Cortex-A9的VFP v3引擎而言，VFP v4支持IEEE 754浮点规范，性能大约提升一倍。整数方面，Cortex-A15拥有两个地址引擎，虽然在ALU和MUL配置方面和Cortex-A9相当，但是整体性能也要提升不少。Cortex-A15的缓存设计没有太大变化，不过借由内部架构的加强，Cortex-A15轻松胜出Cortex-A9基本上是毫无疑问的。
　　根据ARM提供的官方参考资料，Cortex-A9的性能大约是2.5DMIPS/MHz，同频率下Cortex-A15可以达到3.5DMIPS/MHz，大约提升了40%。关于Cortex-A15的性能，我们在Nexus 10的Exynos 5250上已经领教过了，虽然Exynos 5250使用的“只是”双核A15，但是性能的强大已经可以在很多应用上压倒现在的高端四核A9四核，所以可想而知Tegra4的四核A15性能将会是空前的强悍。在发布会上，英伟达使用搭载Tegra 4核心平板与Nexus 10（双 Cortex-A15核心）做了比较，同时加载25个网页，Tegra 4平板仅用时27秒，而Nexus 10却花费了50秒时间，前者使用时间几乎是后者的一半。这足以证明Tegra 4性能强大！
28nm制程为Tegra 4解隐忧
    虽然性能提升非常明显，但Cortex-A15所遇到的问题也比较头疼——功耗难以控制。针对这个问题，Tegra4引入更先进的台积电28nm HPL HKMG工艺，其特点是低功耗加高K金属栅极，与28nm HPM的不同之处是更注重漏电率与性能之间的平衡。
    我们都知道英伟达一直以来和台积电在最先进工艺领域有着深入合作（Nvidia的PC显卡基本全由台积电代工，这些产品可比手机处理器复杂多了）。在当初为Tegra3选择制程时，英伟达很清楚台积电28nm工艺的进度比预期要慢得多。为了保证Tegra3不会被影响，Tegra3依然选择了上一代的40nm工艺。这自然会付出功耗和性能的代价，但这也让英伟达可以提前对手接近半年推出自己的产品，占得市场先机。现在Tegra4引入28nm，这也算是追上高通和三星等竞争对手的脚步。

延伸阅读：不一样的28nm制程！

　　目前台积电在28nm制程有两个工艺方向：High Performance（高性能型）和Low Power（低功耗型），细分之下还有HP、HPM、HPL以及LP之分。LP低功耗型是最早量产的，不过它并非Gate-Last工艺，还是传统的SiON（氮氧化硅）介质和多晶硅栅极工艺，优点是成本低，工艺简单，适合对性能要求不高的手机和移动设备。HP工艺才是真正的HKMG+Gate-Last工艺，它又可以分为HP、HPL（Low Power）、HPM（Moblie）三个方向，HP工艺拥有最好的每瓦性能比，频率可达2GHz以上，HPL的漏电流最低，功耗也更低；最后的HPM主要针对移动领域，频率比HPL更高，功耗也略大一些。虽然目前高通的四核MSM8960也是28nm制程，但选择的是台积电较落后的基于SiON/Poly-Si的28nm LP工艺，即低功耗型工艺，主要是因为当时台积电的HPL工艺并不成熟，这自然会对MSM8960的功耗带来一定负面的影响。
　　
坚持自己特色，4-PLUS-1架构设计
     当然在功耗控制上，除了引入28nm HPL制程外，Tegra 4还有它的秘技，那就是英伟达的4-PLUS-1架构。4-PLUS-1是英伟达在Tegra 3时引入的新内设计------当初为了让Tegra 3更为省电，英伟达给Tegra 3加了一个低频的协核心---工作频率仅为500MHz。也就是说，Tegra 3实际上是5核处理器，当手机待机时，其它四个主核心全部处于关闭状态，只有一个主频为500MHz的协核心工作，而在需要时系统会切换到四核心运作，这时协核心便会关闭，此时系统会依照负载所需效能，决定这4个高效能核心中必须使用几个、工作频率高低。这种架构设计也称为“4-PLUS-1”。
    Tegra 4同样也采用这种协从核心设计，只不过主核心从Cortex-A9升级到发Cortex-A15，至于协核心升级到了第二代后，是采用Cortex-A15还是Cortex-A7，英伟达并没有公布具体的资料。英伟达宣称，与Tegra3相比，Tegra 4耗电量大幅减少45%，能够让使用者持续播放高画质影片长达14小时。

72核GPU？这是忽悠！
    如果要说到Tegra 4处理器相比Tegra 3处理器变化最大的部分，GPU图形处理器的升级不得不提。Tegra 4仍然采用Tegra 3的Geforce ULP图形架构，并没有引用此前传闻的开普勒(Kepler)架构，这多少让人感到有些遗憾。Geforce ULP是基于8年前的老处理器架构，以及在GeForce 6000和7000系列使用索尼(Sony) PS3所采用的RSX特色框架。即使如此，使用这种过时的Tegra 3 GPU架构，其仍然站起来反对任何来自ARM、高通、Imagination Technologies公司的芯片科技，以突显英伟达在GPU的技术上遥遥领先其它厂商。虽然GPU架构没有多大的新意，但Tegra 4的GPU核心却有大幅提升----号称拥有“72个GPU核心”。相信不少朋友这样的参数都会大呼过瘾。但是，按照现今的工艺技术和发热控制，真的会有72核GPU出现吗？答案当然是否定的！
    这里所说的“核“是指GPU顶点处理引擎以及着色引擎的数量。而我们平时所说的“核”指的当然是有多少“个”物理GPU内核，而这里用GPU内的一些引擎来忽悠用户实在是有点过分。其实此前就有有不少厂家对Tegra3的Geforce ULP的参数也是大作文章，把Tegra3的12个顶点处理引擎/着色引擎也称为“12个GPU 核心“。当然， GPU的Shader数量是与GPU性能挂钩的，直接影响GFLOPS性能，Shader数量越多，性能越高。考虑到Tegra4仍采用Geforce ULP，72个顶点处理引擎/着色引擎对应其6核Geforce ULP，这仍算是目前ARM处理器的最高GPU规格！ 
　　由于图形性能强大，Tegra 4给出了令人惊叹的最大分辨率支持：2560×1600以及4K分辨率的外部输出，这已经赶上了苹果在 iPad4上采用的视网膜屏的水准。在视频编解码方面，这颗处理器内置的视频编码单元可以进行1440P级视频的编/解码，也就是说采用这款芯片的平板电脑不但可以用来播放画质更高的高清视频，同时也可以记录下摄像头拍摄的高清视频。这么强大的显示能力当然要有相应的控制器与带宽配合，Tegra 4 将会是 英伟达 首次纳入支持 USB 3.0 与 DDR3L 的移动处理器，但控制器仅提升至 64 bits，是否会成为效能瓶颈则有待观察。
    Tegra 4 众多的突破性创新之中还包含摄影运算架构和，它通过融合GPU、CPU与相机图像信号处理器的处理能力，可自动支持高动态范围 (HDR) 照片与视频。另外，与Tegra 3相比， Tegra 4也开始支持4G LTE网络，它采用第五代英伟达 Icera i500处理器实现4G LTE语音与数据致支持。

Tegra 4首次一分为三
        从技术角度来看，Tegra 4架构本身相当不错，在Cortex-A15频率和功耗问题都得到有效解决，其性能表现应该可以比拼几年前的低端笔记本电脑处理器，不过，英伟达如果想在2013年移动终端时代发力，光靠一个Tegra 4处理器获得优势的可能性不大。因此相对于前三代Tegra“只生一个”的情况不样，Tegra 4将会有三种不同的型号：T40、T43、AP40。

        旗舰级的T40和T43型号的4个完整核心将采用ARM最新的Cortex-A15芯片架构。T40中的Cortex-A15芯片频率为1.8GHz，T43则为2.0GHz，主流级型号AP40的频率为1.2-1.8GHz，厂商可能会根据不同产品的设计要求，设定不同的芯片频率。这也就是说，将来即使你的移动设备上配备主流型号的Tegra 4，相同的芯片频率设定可不一样，差异和浮动还是比较大的，买的时候得擦亮眼睛了。
       除了端出Tegra4处理器这盘好菜之外，同时公布代号为Project Shield的搭载Android操作系统之掌上游戏机。除了引入Android的游戏，Project SHIELD甚至可以通过云服务玩PC的游戏，想法非常创新，当然它的核心也是全新的Tegra4芯片。
写在最后：
　　Tegra4打响了英伟达2013年向移动终端市场进攻的第一枪。至于实际表现如何呢？我们还是期待下半年使用这些高端芯片的真机出现以后，再进行实际的对比吧。毕竟在2013年的“核战”之中，高通、Intel和三星都表现出咄咄逼人的气势。不过，Tegra4的出现对手机行业乃至移动领域都是一个好消息。2012年对手机业来说真是十年难遇的一年，这一年走完了从单核到四核传统PC业几年走的路。 而Tegra4的也出现，追核大战在2013年可以暂时歇歇，消停一年了。 其实2013年除了三星一家会在CES上推出big Little架构的4核A15+4核A7处理器Exynos 5410外，其它手机AP和SoC厂商还没有推出8核的计划。而最早发起追核浪潮的小米，也将在2013年的小米三代中采用四核Tegra4平台。这将是手机核战争上的一个里程牌式的转折。