Tegra K1 の背後にある NVIDIA の野心と Shield 2 の影

NVIDIA はグラフィックス プロセッサ市場の主要なプレーヤーであり、AMD (旧 ATI) だけでなく Intel にとっても主要な競合相手です。モバイルにおけるNVIDIAの武器は「Tegra」と呼ばれる。アメリカは、GPU 市場で使用されているのと同様の戦略を採用しています。彼らはモバイル市場を 100% ターゲットにしているのではなく、視覚情報市場をターゲットにしています。ケザコ？視覚処理が関与するすべての分野および製品。明らかに、これは市場の 100% を表すわけではありませんが、依然として非常に大きなシェアを占めています。

これが、モバイル ゲーム パブリッシング パートナーを刺激する理由の 1 つです。 「私たちは Android でのゲームを信じています» Deepu Dalla (NVIDIA の Tegra 責任者) が私に説明してくれました。つまり、アメリカ人は「Flappy Bird」にまったく興味がないということだ。彼は何か大きな匂いを感じます。カジュアルなプレイヤーのニーズとは程遠い、情熱的なプレイヤーのためのゲームです。実際、NVIDIA は、Portal のモバイル端末への移植に関して、Half-Life の作成者である Valve とのユニークなコラボレーションを発表したばかりです。

スーパーヒーローからインスピレーションを得た

すべては 2011 年 2 月 15 日の Mobile World Congress 2011 で始まります。NVIDIA は、後に Tegra 3 として知られる Project Kal-El を導入しました。当時、スーパーマン、またはカルエルは、他の多くの漫画のスーパーヒーローに取って代わられる予定でした。次にウェイン (有名な Tegra 4)、ローガンとスタークが続きました。少し後、NVIDIA はそのアーキテクチャを 2 つのバリエーションに分割しました。

Wayne と Gray は両方とも Tegra 4 でした。Wayne は Wi-Fi 接続を備えた Tegra 4 (タブレットなどに装備されているもの)、Gray は Icera モデム (のウィコワックス）。最後に、Logan、現在 Tegra K1 (Tegra 5) と呼ばれているものです。忘れずに次の世代へエリスタの名を冠したもの（ローガンの息子ですが、ちなみにスーパーパワーを持っていません）。

Google と NVIDIA、異なる視点で提携

2013 年の初めに、NVIDIA は Shield を導入しました。私たちがテストしたゲーム機。これは、Santa Clara 社が Tegra プラットフォームを宣伝するために直接設計した製品です。さらに、Android モバイル コンソールが現時点では米国でのみ利用可能であるとしても、シールドは NVIDIA にとって重要な役割を果たし続けるでしょう。

Shield のような Android コンソールだけでなくスマートフォンやタブレット向けのゲームのデザインに関しても、NVIDIA は大きな野心を抱いています。ただし、NVIDIA は Google と完全に同じ考えを持っているわけではありません。実際、NVIDIA の場合、ゲームはポートレート モードだけでなくランドスケープ モードにも適応する必要があります。 Google Playはスマートフォンを第一に推進しているが、Shieldのようなコンソールには異なる要件がある。タッチスクリーンの使用が Android ゲームを制御する唯一の方法ではありません。例えばMad Catz MojoやGearなどの多くのAndroidデバイスは、市場にあるタブレットやスマートフォンとは異なるため、Googleは自社の立場を見直す必要がある。これらのデバイスはスマートフォンやタブレットのように動作せず、残念ながら Google の API は統合を制限し、開発者やメーカーに制限を課しています。

さらに、Nvidiaは、ゲームは小さな画面でテストするだけでなく、HDMI（またはMiracast）経由でテレビなどの大画面に接続することもテストする必要があると述べた。開発者には、ゲーム メニューとユーザー インターフェイスをより大きな画面サイズに適応させることが奨励されるべきです。

GTC 2014では、NVIDIA はまだ Shield 2 を発表していません、予想通りでした。それにもかかわらず、彼の影がリビングルーム全体に迫っています。 「モバイル」マネージャーの一人にインタビューすることができました。Deepu Dalla氏は私に次のように認めました。デバイスは試作段階にありました«、（今のところ）デモ目的でのみ作成されています。もちろん、Shield 2 には最新の NVIDIA Tegra K1 が統合されるはずです。

Tegra はモバイル アーキテクチャの大規模なファミリーです。 Tegra 2 は Android における最初のデュアルコア アーキテクチャであったことを思い出してください。 Tegra 3 は、初のクアッドコア アーキテクチャを目指しました。これは、たとえば、最初の Asus Nexus 7 の SoC でした。Tegra 4 は、タイミングの問題により、アプリオリに市場を納得させることができませんでした。後者はサイクルから外れたため、年末の棚に並びそびれた。そこで NVIDIA は、綿密に練られた戦略を持って K1 の発売に注力しました。

Tegra K1 (または必要に応じて Tegra 5) は 2 つのバージョンで提供されます。数週間以内に、K1 の最初のバージョンは、Cortex-A15 CPU (Tegra 4 のような 32 ビット) をベースにしたクアドルプル コア (4 +1) を備えたかなり標準的なものになります。そして2014年後半には、K1 の 2 番目のバージョンは、64 ビット アーキテクチャ (ARMv8) と自社製 CPU をベースにしたデュアルコアで利用可能になります。 デンバー。したがって、K1 の 2 つのバージョンは同じ GPU を搭載し同一になりますが、CPU は異なります。 K1 の GPU は、192 コア (1 SMX) の巨大な Kepler です。

Tegra Note 7 タブレットは、K1 の恩恵を受ける最初の製品の 1 つになります。MWC 2014で手に取ってみました

私がデンバー CPU に興味を持ったのは、これが NVIDIA の最初の自社アーキテクチャであり、主に 64 ビット アーキテクチャ (ARMv8) であるためです。話を戻すと、NVIDIA は 2011 年 (CES 開催中) に Project Denver について言及し、この CPU は PC やサーバーに革命をもたらすスーパー コアとして紹介されましたが、奇妙なことに、スマートフォンやタブレットではありませんでした。現在、モバイル デバイスが再び注目を集めているようですが、これらのコアの消費電力については依然として疑問が残ります。デンバー コア (および SoC の残りの部分) は TSMC の HPM (28nm) プロセスで製造され、最大 2.5 GHz のクロックで動作し、128 KB と 64 KB に増加する L1D キャッシュと L1I キャッシュも忘れません。

ここまでは順調ですね。しかし、クロック速度やキャッシュを超えて本当に興味深いのは、7 ウェイ スーパースカラ型のレベルでの並列処理を可能にするプロセッサ アーキテクチャを備えた 64 ビット ARMv8 命令セットのサポートです。つまり、デンバーは 1 クロック サイクルで複数の命令を完了できます。 NVIDIA が 7 つの「スーパースカラー」チャネルを実行できる CPU を発表するということは、クロック サイクルごとに 7 つの命令を実行するハードウェア リソースがあることを意味します。したがって、素晴らしいパフォーマンスが期待できるはずです。残念ながら、優れたパフォーマンスは大量のエネルギー消費と韻を踏んでいます。これは、この 64 ビット K1 の敏感なポイントの 1 つです。明らかに、現時点では何かを言うには情報が不足しています。

今年 K1 としてリリースされる製品の大部分には、Tegra 4 アーキテクチャ (クアッドコア Cortex-A15 CPU) の一部を使用する 32 ビット K1 が搭載されますが、Kleper GPU とその 192 コアが搭載されます。 64 ビット K1 は、次世代モバイル アーキテクチャである Erista への移行製品と思われます。 2015 年に予想されているエリスタは、Maxwell GPU を搭載したデンバー CPU (ARMv8 の 64 ビット) をベースにする可能性があります。

CUDA、GPU コンピューティング専用のツール

このすべてのパワーをどのように活用すればよいでしょうか? NVIDIA には、GPU コンピューティングと互換性のあるアプリケーションを作成するためのツール、CUDA があります。 CUDA は、RenderScript (Google が推進) または Open CL に相当します。これには少し説明が必要です…現在、Android アプリケーションの大部分は Java で開発され、Dalvik (または ART) 実行エンジンで実行されます。ただし、モバイル アーキテクチャによって提供されるグラフィック リソースを活用するために、開発者や発行者は単に Java を言語として使用することはできません。 Android のはるかに下位のレイヤーに介入できる言語を使用する必要があります。これはまさに RenderScript、さらには Open CL が提供するものです。 NVIDIA のソリューションは CUDA と呼ばれ、PC 上の GPU のファンにとっては思い出になるはずです。

ARM アーキテクチャの利点は、消費エネルギーが非常に少ないことです。これが、健康や自動車などの主要分野で同社が大きな成功を収めている理由です。したがって、NVIDIA はパブリッシャーに CUDA の使用を奨励することで、NVIDIA K1 を推進しています。

NVIDIA GPU を搭載したアーキテクチャのみが CUDA を実行できることを考えると、明らかに Android の断片化を促進するため、CUDA を使用するモバイル ゲームや主流アプリはあまり見られないでしょう。したがって、NVIDIA はビジネス アプリケーション市場をターゲットにしています。冒頭の基調講演で、自動運転車の開発に向けたアウディとの提携が発表されたことがわかりました。ゲーム発行者は引き続き、NVIDIA が提供する API を通じて間接的に CUDA を使用し、特定のゲームでグラフィック オプションやエフェクトを有効にすることができます。

Jetson TK1、開発キット

NVIDIA もこのイベントを利用して Jetson TK1 を発表しました。このカードはミニコンピューターのように見えますが、実際には Tegra K1 SoC をベースにした開発キットです。たとえ TK1 が K1 の最初のバージョンに (先験的に) 基づいているとしても、それは NVIDIA のテクノロジを理解するための良い方法であることに変わりはありません。 GTX カードを購入するのに十分な投資がない学生向け...たとえば。

価格はわずか 192 ドル (GPU の 192 コアを参照) なので、デスクトップ PC、NAS、または Android メディア センター (PLEX を搭載) として使用するのに少し誘惑されます。この製品の発売は 2014 年上半期の終わりに予定されています。

自動車、健康、財務分析…

NVIDIA の自動車業界における次のフロンティアは、ペイント、グリル、室内装飾、その他の要素を選択し、フォトリアリスティックなレンダリングとして即座に表示できる機能を備えたリアルタイム レンダリングをマーケティングやコミュニケーションに使用することです。

しかし、NVIDIA が自動車の世界に本格的に進出するのは、実際には、Tegra K1 を中心に構築されたモジュール (Tegra K1 VCM) を搭載した車両の内部にあります。このモジュールは、侵入不可能なブラック ボックスに大きく依存している自動車産業にプログラマブル プロセッサの柔軟性をもたらすことを目的としています。

時間の経過とともにシステムを更新するオプションにより、先進運転支援システム (ADAS) などの新機能は、物体検出や車両衝突回避、一種の「自動車の自動操縦」などの単純な機能の進化に役立ちます。もちろん、これは自動運転車の始まりです。

Tegra K1 VCM のグラフィックス能力は、Project Mercury と呼ばれる新しいツールを使用したデジタル ダッシュボード画面用の新しいツールでも展示されました。このレンダリングおよびカスタマイズ ツールのコレクションを使用すると、自動車メーカーは非常に詳細で現実的なゲージやインジケーターを作成できます。

Tegra K1 は医療や財務分析にも使用できる可能性があります。 Tegra K1 にはあらゆる場合に制限があり、このモバイル アーキテクチャでは、科学的アプリケーションに必要な (標準化された信頼性の高いアルゴリズムと一致する近似を行うための) 倍精度計算ができません。このタイプの計算を実行するには、GTX カードを使用する必要があります。

未来は？統一！

Tegra K1 チップは、PC の対応物と同一のアーキテクチャを組み合わせた最初の Tegra チップです。 NVIDIA にとって、そしてモバイル業界にとって、これは歴史的な瞬間です。問題のアーキテクチャはコードネーム Kepler であり、NVIDIA の計算能力密度を大幅に向上させたことで PC ではよく知られています。

クアルコムやサムスンが「Open GL ES 3.0」との互換性を強調すると、NVIDIA は現在の PC と同様に Open GL 4.4 と Unreal Engine 4 を実行できます。

私たちにとってどんなメリットがあるのでしょうか？ 4.4 GL と DX11 のサポートを使用すると、PC ゲームの Android への移植が大幅に容易になります。さらに、NVIDIA は、自社の Tegra K1 が、前世代の家庭用ゲーム機である Xbox 360 や Playstation 3 よりもはるかに強力になることをすぐに指摘しました。

NVIDIA が Android での AAA ゲームの開発を奨励する理由は想像できるでしょう。 HDMI (または Miracast - ワイヤレス) 経由でテレビに直接接続されたシールドを使用できるため、NVIDIA はカジュアルなゲーマーでも熱心なゲーマーでも、大きな可能性を提供します。

NVIDIA の野心によって Google がカジュアル ゲーマー市場を超えて Android エコシステムの開発を加速することを期待しています。