Tegra 4 GPU架构解析：比iPad4还快？

顶着“全球第一款四核A15处理器”的光环，NVIDIA Tegra 4看起来很诱人，但只能说局限在CPU方面，GPU图形核心却是另外一回事儿。不说别的，黄仁勋在发布会上只展示CPU的强大，对于GPU表现却只字不提，由此就可见一斑。

Tegra 4 CPU部分包括五个Cortex-A15架构核心，其中四个是主力，频率最高可达1.9GHz，第五个则是专门的节能核心，最新消息显示频率在700-800MHz之间，用于执行轻负载。

GPU部分仍然叫做GeForce ULP，并未使用现在业界通行的统一渲染架构，而依然是古老的像素、顶点分离式，最要命的是不支持新的OpenGL ES 3.0标准规范，和其他家的方案相比就输了一大截。NVIDIA对此的解释是，这种架构更适合在Tegra 4设计期间的移动媒体类型——嘴硬，新产品设计就不考虑未来么？

Tegra 2/3/4这三代产品的图形核心都有不同数量的GPU核心组成，或者说是Vec4 ALU单元的独立组件，可同时执行标量和矢量操作。在架构上，它们都是源于NV4x，但和当年并不完全相同，比如那时候还是Vec3+Scalar，即每一组着色器单元中只有三个是通用的，第四个仅能执行标量操作。

Tegra 2只有单个Vec4顶点着色器单元和单个Vec4像素着色器单元，分别有4个核心，因此总计8核心。

Tegra 3将像素单元的数量增加了一倍，顶点单元没变，因此总计12个核心。

Tegra 4扩充到了6个顶点单元(FP32 24核心)、4个3-deep像素单元(FP20 48核心)，总的核心数量达到了72个，六倍于Tegra 3，最高频率全部都超过了Tegra 3的520MHz，但具体数值仍然不详。

除了核心规模上的猛增，Tegra 4同样还有其他很多图形技术的改进和增强，比如像素着色单元设计的效率更高、终于支持真正的MSAA多重采样抗锯齿和帧缓冲压缩(Color/Z)、支持24-bit Z/Stencil ROP(之前是16-bit)、最大纹理分辨率从2K×2K提高到4K×4K、百分比渐进过滤(PCT)支持阴影、硬件支持FP16过滤器与混合，但还不支持适应性缩放纹理压缩(ASTC).

从理论上计算，Tegra 4 GPU的频率即便只有520MHz，浮点性能也会达到74.8GFlops，超过了iPad4 A6X处理器里边PowerVR 554MP4图形核心的71.6GFlops。当然了，这只是理论上的，不代表实际性能(看看现在的A卡和N卡你就知道了)，在应用和游戏里还需要相应的优化，特别是Tegra 4还是非统一架构。

正因为如此，泄露的Tegra 4GLBenchmark成绩才比较惨，NVIDIA方面也是对此不屑一顾，声称在最终频率上，Tegra 4无论基准测试还是3D游戏都要快于A6X。