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Nvidia detalla el Denver Tegra K1 de 64 bits y afirma un rendimiento de clase Haswell para el primer chip Android de 64 bits

Nvidia finalmente ha eliminado su núcleo de CPU Denver de 64 bits y, bueno, digamos que la carrera de Android de 64 bits acaba de obtener un más interesante. La CPU Denver estará disponible a finales de este año en el SoC Tegra K1, donde obtendrá dos núcleos Denver y una GPU Kepler de 192 núcleos. Nvidia dice que este será el primer chip ARM de 64 bits para Android, y que “supera por completo” a otros SoC ARM (incluido el monstruoso A7 Cyclone de Apple). La CPU de Denver es tan bestial que incluso supera a algunos chips de clase PC (el Haswell Celeron de gama baja), mientras consume mucha menos energía. El secreto detrás de este aumento de rendimiento es una tecnología novedosa llamada Optimización de código dinámico.

Primero, repasemos las especificaciones de hardware de Denver / K1. Denver es un núcleo de CPU superescalar de 7 vías en orden (puede ejecutar siete instrucciones por ciclo de reloj, que es mucho). Cada núcleo tiene 128 KB de caché de instrucciones L1 y 64 KB de caché de datos L1 (ambos muy grandes en comparación con los 32 KB / 32 KB habituales para un chip ARM de 32 bits). En el Tegra K1 de 64 bits, habrá dos núcleos de CPU Denver que compartirán 2 MB de caché L2. Se espera que la CPU de Denver se envíe a 2.5GHz, que es bastante rápido. El Denver Tegra K1 será compatible con pines con el actual Cortex-A15 Tegra K1, lo que facilitará que los fabricantes de hardware adopten el nuevo chip cuando llegue a finales de este año.

Nvidia Denver CPU core, diagrama de bloques

Nvidia Denver CPU core, diagrama de bloques

Los núcleos de Denver son muy grandes y no habrá una variante de cuatro núcleos (al menos no a corto plazo). Si bien la falta de una parte de cuatro núcleos puede hacer que la batalla de marketing sea cuesta arriba (a la gente todavía le encantan sus recuentos de núcleos más altos), en realidad, una CPU de doble núcleo debería ser más que capaz de manejar la mayoría de las cargas de trabajo (la mayoría de las aplicaciones y juegos todavía tienen cuellos de botella rendimiento de un solo subproceso).

Nvidia Denver CPU core, optimización de código dinámico

Nvidia Denver CPU core, optimización de código dinámico

Optimización de código dinámico

Nvidia dice Denver está diseñado explícitamente para tener «el mayor rendimiento de CPU de un solo núcleo», y aunque su diseño superescalar de 7 vías definitivamente explica gran parte de ese rendimiento, el otro truco bajo la manga es la Optimización de código dinámico.

En enero, especulamos que Nvidia podría probar algo como la emulación x86 de Transmeta. Resulta que Nvidia intentó algo bastante extraño y funky con el núcleo de Denver, pero tiene muy poco que ver con x86. Si bien Denver es un chip en orden, la mayoría de los núcleos de CPU modernos utilizan la ejecución fuera de orden (OoOE), donde el código se ejecuta cuando está listo, en lugar de en el orden exacto establecido por el programador, para aumentar el número de instrucciones. ejecutado por ciclo. Esto funciona bien, pero requiere una gran cantidad de silicio para realizar realmente la magia OoOE, y ese silicio ocupa espacio y energía. En su lugar, Denver utiliza la Optimización de código dinámico, que almacena el código ejecutado con mayor frecuencia en una memoria caché de optimización especial de 128 MB de memoria principal. De esta manera, en lugar de tener que buscar y decodificar instrucciones y datos varias veces, el código predigerido y listo para usar se puede ejecutar directamente desde la caché de optimización. Es un enfoque similar a cómo funcionan los discos duros híbridos o los aceleradores SSD.

Nvidia Denver CPU core de 64 bits, evaluaciones comparativas internas

Nvidia Núcleo de CPU Denver de 64 bits, puntos de referencia internos, frente a otros núcleos ARM y x86

Si bien el proceso real de almacenamiento de código en la caché requiere algo de potencia de procesamiento adicional, Nvidia dice que las ganancias de rendimiento a largo plazo son enormes. En el caso de las tabletas Android, donde probablemente solo ejecute un puñado de aplicaciones, podría ejecutar casi en su totalidad desde este caché optimizado, en cuyo caso, las ganancias de rendimiento serán realmente bastante significativas.

En teoria…

Android L

Android L

Sobre el papel, y en los puntos de referencia internos de Nvidia, el núcleo de la CPU Denver de 64 bits suena bastante emocionante. La CPU supera cómodamente a todas las demás CPU ARM del mercado por algún margen, e incluso lo hace bastante bien contra el Celeron 2955U de doble núcleo (Haswell). La GPU Kepler de 192 núcleos probablemente también será la GPU más rápida del mercado por cierto margen.

Sin embargo, quizás lo más emocionante es que el Denver Tegra K1 también parece que pateará traseros realidad, también. Es importante tener en cuenta que el Tegra K1 de 64 bits es el SoC elegido para el próximo Android L. de Google. Android L, que saldrá a finales de año, se está desarrollando específicamente para el Tegra K1 de 64 bits, y todos Las señales apuntan a la tableta Nexus 9, que probablemente sea un dispositivo de lanzamiento de Android L, que también tiene el chip de 64 bits de Nvidia en su interior.

Mientras tanto, todavía estamos esperando ver qué ha planeado Qualcomm para su núcleo de CPU ARMv8 de 64 bits. Apple tomó a todos desprevenidos cuando fue la primera en comercializar con su CPU ARMv8 Cyclone de diseño personalizado, y ahora Nvidia se enorgullece de anunciar que será la primera en comercializar con una CPU Android de 64 bits. Será interesante ver a Qualcomm ponerse al día cuando su chip de 64 bits esté finalmente listo para funcionar (probablemente en 2015).