Nvidia Denver a 64 bit per lo smartphone più potente

L'imminente processore Nvidia Tegra K1 Denver è il chip per smartphone più potente di tutti.

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a cura di Valerio Porcu

Senior Editor

Il chip Denver di Nvidia farà impallidire i concorrenti, o almeno questo è quanto afferma l'azienda di Santa Clara. Nvidia ha infatti appena presentato il Tegra 1 Denver (Nvidia Tegra 6, il passaggio ai 64 bit nel nome di Denver) come "il promo processore ARM a 64 bit per Android". Non è proprio così, ma concediamo questa licenza al marketing Nvidia e vediamo cosa aspettarci da questi prodotti.

Il K1 Denver, erede diretto del K1 a 32 bit, vanta una CPU dual-core "Project Denver" realizzata dalla stessa Nvidia, abbinata a una GPU composta da 192 core Kepler. Nasce così un prodotto che "sorpassa totalmente gli altri processori mobile ARM", si legge sul blog di Nvidia.  

Ognuno dei due core vanta "la microarchitettura superscalare a 7 vie (fino a 7 micro-operazioni contemporanee per clock), e include 128 KB di cache L1 4-way per le istruzioni, 64 KB delle stessa memoria per i dati e 2 MB di cache L2 16-way collegati a entrambi i core. L'obiettivo è ottenere prestazioni "di classe PC" su smartphone e tablet, e per raggiungere il risultato non manca aggressivo pre-fetching hardware, un tecnica comune usate per collocare i dati più vicini alla CPU prima che siano richiesti per rendere le operazioni più veloci.

Denver, poi, porta con sé la Dynamic Code Optimization, il cui scopo è ottimizzare le routine dei software usate più spesso, trasformandole in codice altamente rifinito e conservato in una memoria dedicata da 128 MB. "Queste micro operazioni, dopo la lettura nella cache di istruzioni, vengono eseguite, riagganciate (re-fetched) ed eseguite dalla cache di istruzioni finché è necessario e la capacità lo permette".

Questa soluzione, secondo Nvidia, riduce il bisogno di ottimizzare di continuo le routine. "Invece di usare l'hardware per estrarre il parallelismo a livello d'istruzione (instruction-level parallelism, ILP) […] Denver estrae l'ILP una volta tramite tecniche software, e poi esegue le routine ripetutamente, ammortizzando così il costo dell'estrazione ILP nelle numerose ripetizioni".

Il processo Dynamic Code Optimization (DCO) "raddoppia le prestazioni dell'hardware tramite la conversione del codice ARM in routine di microcodice altamente ottimizzato e aumenta l'efficienza energetica dell'esecuzione".

Questo tipo di operazione genera dell'overhead, ma secondo Nvidia si tratta di un problema minore ben compensato dai vantaggi ottenuti. Anzi, "nel caso di codice non riutilizzato con frequenza, Denver può elaborare le istruzioni ARM in modo diretto senza passare dal DCO, unendo così il meglio dei due mondi". Il risultato è che Denver batte tutti i SoC in circolazione, compreso il potentissimo A7 dell'iPhone 5S. Anzi, in qualche test ha persino superato un Intel Haswell (Celeron da 1,4 GHz).

A proposito di efficienza energetica, vale la pena notare poi che Denver – a differenza del K1 attuale – non ha il core "in più" dedicato appunto allo stato di riposo. Nvidia ha scelto invece di aggiungere al SoC un nuovo stato energetico (CC4) che riduce al minimo la tensione operativa quando è possibile.

Nvidia sottolinea infine che Denver non presenta alcun problema di compatibilità né a livello hardware né sofware, e che gli sviluppatori non dovranno ottimizzare in alcun modo il proprio codice. In altre parole, i software ARM andranno semplicemente meglio con questo prodotto. O almeno questo è quanto afferma l'oste, ma non vediamo l'ora di provare il vino di persona per scoprire quanto c'è di vero.

Denver dovrebbe arrivare in commercio entro la fine del 2014, quindi potremo acquistare smartphone e tablet che lo usano nei primi mesi del 2015. Speriamo però che Nvidia riesca a trovare più partner che vogliano usare i suoi SoC, perché finora di prodotti basati su Tegra ne abbiamo visto davvero pochini.

Successivamente Nvidia passerà dal K1 al progetto Erista, con un SoC nel quale dovrebbe trovare spazio un nuovo core grafico basato su Maxwell: Nvidia Erista è il successore di Tegra K1: Maxwell al potere.