移動世界變革在即?

10月9日，NVIDIA正式發(fā)布了全球首款四核移動處理器Tegra 3。這一刻，移動處理器達到了空前的高度，與傳統(tǒng)桌面處理器不同，在移動處理器的輝煌年代，游戲規(guī)則徹底顛覆，格局的轉變就此開始。

智能移動設備的普及將改變PC的發(fā)展軌跡，如果說電腦從辦公室進入到家庭算是一次革命，那么這次“掌上”革命對于行業(yè)的影響則要更加深刻。在2008年04月，英特爾正式發(fā)布了專門針對移動互聯(lián)設備的處理器Atom，不過從產(chǎn)品本身的架構來看，盡管有了一些SoC的影子，但還是沒有改變傳統(tǒng)處理器的模式，既生產(chǎn)了一顆處理器，它可以用于MID、上網(wǎng)本、平板電腦、包括手機，系統(tǒng)以及應用都要圍繞著這顆處理器的性能。等到ARM憑借自身精簡的設計占據(jù)了移動市場90%的份額后，英特爾開始反思并改變自己的模式。

而最讓英特爾擔憂的是ARM開放的商業(yè)模式，當年正是因為IBM低估了家用PC的市場前景，消極應對來自蘋果的挑戰(zhàn)，才促成了英特爾X86架構的普及以及領導地位。英特爾的成功很大程度是因為IBM的開放，所以ARM的開放很有可能會成就另一家偉大的公司，從而影響英特爾的領導地位。目前來看，NVIDIA有這個機會，因為有了Tegra。

NVIDIA Tegra正是本文的主角，它是一顆基于ARM架構的處理器，并內(nèi)置了圖像、視頻處理模塊，為標準的SoC產(chǎn)品，也是目前移動市場最上炙手可熱的平臺?，F(xiàn)在，正是NVIDIA Tegra嶄露頭角的機會。

強勢登場：

NVIDIA入駐移動處理器市場

北京時間11月9日，NVIDIA正式發(fā)布了旗下首款四核移動處理器Tegra 3，借助同時發(fā)布的華碩EeePad Tansformer(TF201)，我們看到了這款代號為“Kal-El”的處理器的驚人表現(xiàn)力?？梢哉f，Tegra 3是目前世界上當之無愧的最強移動處理器，即使相比傳統(tǒng)的桌面處理器，Tegra 3也不遜色多少。

提起Tegra 3，大家第一反應就是四核設計，這也是Tegra 3最大賣點所在。實際上，近十年來，多核一直處于計算革命的中心位置，造成這種現(xiàn)象的原因是，單核處理器如果以高頻率運行就會出現(xiàn)功耗大幅增加的情況。因此，多核CPU設計因其能以較低頻率工作而功耗較低而脫穎而出，而且與上一代單核處理器相比，多核CPU通過并行處理任務使得性能大幅提升。如今，隨著技術的發(fā)展，多核技術已經(jīng)不再局限于桌面處理器，移動處理器也逐漸多核化，Tegra 3處理器的上一代，在今年普遍被安卓平板電腦采用的Tegra 2就是雙核設計而現(xiàn)在，NVIDIA將四核Tegra 3處理器引入，并掀起一輪新的風暴。

實際上，Tegra 3處理器除去四核設計外本身還有著眾多優(yōu)點，例如基于“協(xié)核”的可變對稱多重處理技術、內(nèi)建12核GPU等等都極具特色。盡管大家普遍將Tegra 3稱為四核處理器，但實際上，Tegra 3本身卻是五核設計，從其架構圖中可以看到，在最具戰(zhàn)斗力的四個處理器核心之外，還有一個名為“Companion”的處理器核心。根據(jù)NVIDIA的官方資料，“Companion”與四個主核心一樣，同為Cortex-A9架構，基于臺積電40nm工藝，性能也頗為強悍，那為什么NVIDIA要讓該核游離在四個主核之外呢？

原因在于這顆“Companion”本身采用了獨特的制造工藝，臺積電本身提供多種半導體制造方案，“Companion”采用的是低能效、但在低能耗時就有不錯性能的制造工藝；而四個主核則采用高能效、在高能耗下有著高性能的制造工藝。因此NVIDIA提出了在高性能和低能耗之間的一個折衷方案，即vSMP可變對稱多重處理技術，該技術允許Tegra 3在不同情況下采用不同的處理方案：在對性能要求比較低，例如待機、視頻播放（主要工作在GPU）時，使用“Companion”，在玩普通游戲、瀏覽網(wǎng)頁、加載Flash等情況下使用單核或者雙核；而只有在運行大型3D游戲、進行視頻音頻剪輯時才會四核滿載運行。

另外，由于谷歌Android操作系雖然添加了對于多核的支持，但由于該操作系統(tǒng)會假定所有可用的CPU核心均能夠實現(xiàn)相同的性能，并且根據(jù)這一假設來為可用的核心調(diào)度任務。因此為了讓操作系統(tǒng)隨時掌握協(xié)核心和主核心的管理過程，Kal-El處理器針對協(xié)核心和主要的四個CPU核心既采用了基于硬件的管理，又采用了基于低級軟件的管理。Android操作系統(tǒng)假定所有可用的CPU核心均相同，能夠實現(xiàn)相近的性能，操作系統(tǒng)按照這一假定的情形來為這些核心調(diào)度工作負荷。當多個CPU核心中的每一個都以不同的異步頻率運行時，就會導致這些核心能夠實現(xiàn)不同的性能。這樣會造成操作系統(tǒng)在任務調(diào)度上效率不高。

與之相比，vSMP技術則始終讓所有活動的核心均保持相近的同步工作頻率，從而實現(xiàn)優(yōu)化的操作系統(tǒng)任務調(diào)度。即便當vSMP從協(xié)核心切換至另一個或多個主核心時，CPU管理邏輯單元也會確保無縫的過渡，最終用戶完全覺察不到這種過渡，而且這種過渡也不會造成操作系統(tǒng)的調(diào)度補償。

內(nèi)建GPU：輕松玩轉大型3D游戲

當今的游戲機以及PC全部使用多核芯片來支持SMP技術，而且大多數(shù)游戲機以及PC平臺的游戲均經(jīng)過了專門編程，可利用多核以及硬件的SMP功能?，F(xiàn)在，大多數(shù)游戲引擎均支持多線程，例如 Unreal 3.0、Id Tech 5 以及 Frostbite 等等，而且游戲引擎正越來越多地移植到任務處理模型上來，在這種模型中，單個工作的“尺寸”得到了縮減，而線程的數(shù)量則實現(xiàn)了增加。這些線程用于諸多任務，例如音頻、碰撞檢測、人工智能、用戶輸入處理、游戲策略以及網(wǎng)絡通信等等。所有現(xiàn)代游戲平臺均支持多線程，而未來的平臺將繼續(xù)這一趨勢。

由于四核處理器能夠實現(xiàn)更高的性能，因此移動游戲現(xiàn)在可以具備先進的游戲特性了，例如實時物理效果以及實時紋理生成。如此一來，移動游戲的圖像質量便得到了大幅提升、玩家也能夠獲得更加逼真的游戲體驗?；谒暮薈PU的移動設備的推出，將成為移動游戲的一個拐點。

四核移動處理器所提供的非凡處理能力，將顯著加速移動設備領域的游戲機等PC類游戲的開發(fā)。在四核移動處理器上運行的游戲將進一步提高圖形質量和逼真度，樹立移動游戲體驗的新標桿。

附錄1

移動處理器爭霸賽

提起處理器，大家想到的都是英特爾，但是要知道在移動處理器領域，ARM才是真正的領跑者。

盡管在傳統(tǒng)電腦領域，英特爾和AMD作為兩大處理器巨頭，在長達數(shù)十年的時間內(nèi)統(tǒng)治者整個產(chǎn)業(yè)鏈。但隨著2010年平板電腦的出現(xiàn)后，在很大程度上對傳統(tǒng)電腦產(chǎn)業(yè)造成了影響，使x86處理器的主導地位也逐漸發(fā)生動搖。

整個平板電腦最核心的硬件就是處理器部分，而談到平板電腦處理器，不得不說的就是ARM公司。

ARM（Advanced RISC Machines）是微處理器行業(yè)的一家知名企業(yè)，設計了大量高性能、廉價、耗能低的RISC處理器、相關技術及軟件。ARM技術具有性能高、成本低和能耗省的特點，契合了移動產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求。

剛才我們提到的Soc有兩個重要的組成單元分別是通用處理核心（CPU）和圖形處理核心（GPU）。通用處理核心（CPU）的大東家就是我們熟知的ARM公司。圖形處理核心（GPU）的設計授權公司有ARM、Imagination和高通。

領跑移動市場：Tegra 3的市場前景

2011年，Tegra 2處理器幾乎成為了安卓平板電腦產(chǎn)品的標配，造成這一現(xiàn)象的原因并非Tegra 2處理器有著遠超對手的性能，而是因為谷歌最初用于平板電腦的兩版操作系統(tǒng)——Android 3.0和Android 3.2對于Tegra 2有良好的優(yōu)化。在谷歌Android 3.2發(fā)布后，我們很快就看到了使用高通處理器的平板產(chǎn)品，NVIDIA Tegra 2已經(jīng)不是安卓平板的專用處理器。

因此NVIDIA Tegra 3的出現(xiàn)顯得非常及時，憑借著兩倍于競爭對手的性能，NVIDIA將繼續(xù)在平板電腦處理器市場上領跑。可以說，NVIDIA Tegra 2的成功來自于策略，而NVIDIA Tegra 3的成功則來自于技術優(yōu)勢。

不過，Tegra 3的領先優(yōu)勢并不會持續(xù)太久，隨著臺積電宣布28nm制程進入量產(chǎn)階段，采用Cortex A15架構的處理器將會很快進入到市場當中，屆時，四核Tegra 3處理器反而將成為落后者。不過包括德州儀器在內(nèi)的眾多處理器供應商也承認，盡管生產(chǎn)線和技術均水到渠成，但采用Cortex A15架構的處理器至少要等到2012年下半年才能推出，在這半年內(nèi)Tegra 3可謂是無敵的存在。實際上，NVIDIA本身在A15架構上也有發(fā)力，這是NVIDIA未來處理器生產(chǎn)規(guī)劃圖，預計在明年下半年，代號為維恩的下一代NVIDIA移動處理器就將正式投產(chǎn)。

附錄2

移動處理器和Soc

發(fā)展至今，處理器大致可分為兩類——傳統(tǒng)臺式機與筆記本所采用桌面處理器、平板電腦與智能手機等移動互聯(lián)設備所采用的移動處理器。傳統(tǒng)桌面處理器通常支持安裝X86版本的Windows系統(tǒng)、Linux系統(tǒng)或Mac OS系統(tǒng)，但由于X86架構功耗較高，所以并不適合于平板電腦這種移動互聯(lián)設備，移動處理器隨之出現(xiàn)，而且并不是再籠罩在X86的光環(huán)之下。與傳統(tǒng)處理器不同的是，新一代的移動處理器大多采用ARM架構，這樣可以有效的避開能耗高的問題，在散熱與續(xù)航方面更有了很大的改進。

說到移動處理器不得不提到的就是Soc，也稱"片上系統(tǒng)"，簡單說它指的是一個包含完整系統(tǒng)并有嵌入軟件的全部內(nèi)容的集成電路。舉個例子：SoC是一個微小型系統(tǒng)，如果說傳統(tǒng)中央處理器是大腦，那么基于Soc開發(fā)的移動處理器就是包括大腦、心臟、眼睛和手的一個系統(tǒng)整體?，F(xiàn)今的平板電腦處理器大部分以Soc形式存在，在一個芯片上集成了通用處理的CPU、處理圖形的GPU、內(nèi)存控制器(Memory Controller)等等。我們平時所接觸到的蘋果A4/A5、英偉達Tegra2、高通QSD8250、德州儀器OMAP 3630以及三星的獵戶座，這些都不是單純的"處理器（CPU）"，而是基于Soc所開發(fā)出來的移動處理器。

PC游戲不受移動智能終端沖擊

近日，美國科技撰稿人Jared Newman在IT網(wǎng)站PCWorld發(fā)表評論文章稱，在平板電腦、智能手機平臺的推動下，人們越來越沉迷于各種移動游戲，而花在PC游戲上的時間卻越來越少；此外，PC游戲還受到了手持終端游戲的夾擊。但是，PC游戲卻并沒有就此消亡。因為NVIDIA第三季度的營收表現(xiàn)相當顯眼，相比上一季度其收入增加了4.9%。

雖然人們可能會認為該公司的智能手機和平板處理器Tegra是其中最耀眼的“明星”產(chǎn)品，但實際上，NVIDIA將其收入增長歸結為是PC游戲桌面圖形顯卡的功勞。一直以來，業(yè)內(nèi)人士都在大肆宣告?zhèn)鹘y(tǒng)PC游戲平臺已經(jīng)消亡了，但事實上該行業(yè)仍然是NVIDIA的一個吸金利器，比起上一季度收入這一塊的增長高達23%以上。NVIDIA CEO黃仁勛告訴投資者：“每一個主要游戲平臺周期都會發(fā)生這樣的情況，尤其是在它們走入產(chǎn)品下半段生命周期的時候，因為PC技術一直在穩(wěn)步發(fā)展，而不是每七至十年就來一次飛躍”。隨著PC變得更加強大，游戲主機的技術限制開始顯現(xiàn)。比如，一款由EA出版發(fā)行的射擊游戲《戰(zhàn)地3》，在主機上只能每秒運行30幀，而且分辨率也只有720p。但這款游戲在高端PC機上卻運行得更為流暢也更為清晰。即使是作為一名死忠主機玩家，我也必須承認，自己也已被桌面游戲的絕佳效果所深深地吸引。

不過對NVIDIA而言，有一個壞消息，它同時卻是其競爭對手芯片制造商AMD的好信息，那就是我們開始聽到更多關于微軟和索尼將推出新款主機的傳言。

因此，也許PC游戲并沒有消亡，也未曾接近過消亡。它只會隨著玩家的需求而發(fā)生變化。