Highend-Power für Mobilgeräte Tegra 3 und das Geheimnis des fünften Kerns

Redakteur: Peter Koller

Nvidia hat seinen Tegra-3-Chip (Codename Kal-El) jetzt offiziell vorgestellt: Der Quad-Core-Prozessor soll Mobilgeräte auf das Leistungsniveau von Desktop-PCs hieven.

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Ein versteckter fünfter Prozessorkern ist das Geheimnis des Tegra-3-Chips von Nvidia (Nvidia)
Ein versteckter fünfter Prozessorkern ist das Geheimnis des Tegra-3-Chips von Nvidia (Nvidia)

Der Tegra 3 besitzt bis zu vier Kerne auf Basis der ARM Cortex A9 Architektur und zielt darauf ab, Smartphones und Tablet-PCs auf ein Leistungsniveau zu bringen, das dem von Desktop-PCs ähnelt.

Eines der ersten Geräte mit dem Tegra 3 wird das Android-basierte Eee Pad Transformer Prime von Asus sein. Laut dem Branchendienst Engadget wird das mit Android betriebene Gerät noch im Dezember ausgeliefert.

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Die vier CPU-Kerne sind mit bis zu 1,3 GHz getaktet, der Chip hat aber noch einen fünften Core in der Hinterhand.

Die Taktfrequenz des versteckten sogenannten Companion Core beträgt nur 500 Megahertz. Darüber hinaus ist er in einem anderen Herstellungsprozess gefertigt, der für eine geringere Stromaufnahme optimiert ist.

Bei geringer Auslastung weist er deshalb eine geringere Verlustleistung auf als seine vier Brüder.

Der Trick besteht nun darin, dass die Zuständigkeiten wechseln, sobald mehr Rechenleistung angefordert wird. Die vier Haupt-Cores übernehmen, sobald anspruchsvolle Aufgaben anstehen.

Dazu wird die Lastverteilung auf Ebene des Prozessors ständig überwacht. Die Prozessor-eigene Software regelt das An- und Abschalten der Chips, so dass das Betriebssystem davon unbehelligt bleibt.

Das Betriebssystem des Smartphones oder Tablets nimmt zudem keine Notiz von dem versteckten fünften Kern, sondern nur von dem Haupt-Core-Quartett. Dadurch müssen Softwareentwickler auch keinen Code schreiben, um den fünften Kern ausnutzen zu können.

Das Ergebnis ist gewissermaßen das beste aus beiden Welten: Der Tegra 3 bietet hohe Rechenleistung, wenn sie gebraucht wird, verbraucht aber bei geringer Beanspruchung sehr wenig Strom.

Daher wird auf den Companion-Core in der Regel dann zurückgegriffen, wenn sich das Smartphone oder das Tablet im aktiven Standby-Modus befindet und primär Background-Prozesse wie E-Mail-Synchronisierung oder die Aktualisierung von Twitter ablaufen oder wenn Musik oder Videos abgespielt werden.

Matt Wuebbling, Produktmanager für den Tegra bei Nvidia, nennt ein Beispiel: Beim Abspielen von HD-Videos reiche die Batteriekapazität zwölf Stunden lang ohne Nachladen.

Da für Audio- und Videodaten hauptsächlich hardwarebasierte Audio- und Videodecoder ins Spiel kommen, fällt hier die Prozessorleistung nicht so sehr ins Gewicht.

Lob für das Prozessorkonzept kommt unter anderem von Nathan Brockwood, einem Analysten des Branchendienstes Insight 64: "Nvidias fünfter Kern ist genial", schwärmt der Marktkenner.

Jerry Shen, der CEO von Asus, nennt den Chip ganz schlicht "ein Wunder".

Nvidia bleibt zudem seiner durch Grafikchips geprägten Tradion treu und gibt dem Tegra 3 noch einen Zwölfkern-Grafikprozessor mit, der bei Spielen für Effekte wie dynamische Beleuchtung, Physikeffekte und stereoskopische 3-D-Eindrücke sorgt.

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