Nvidia Kal-el-soc heeft vijfde core voor idle-gebruik

Nvidia heeft bekendgemaakt dat zijn quadcore-soc voor smartphones en tablets een vijfde core bezit. Deze core is speciaal bedoeld voor taken die weinig processorkracht vereisen. Hierdoor kan het energieverbruik worden verlaagd.

De vijfde core is, net als de vier standaardcores, van het type Cortex A9, maar heeft een maximale kloksnelheid van 500MHz. Deze core kan bijvoorbeeld worden ingezet als er geen gebruik wordt gemaakt van de smartphone of tablet, en er alleen enkele processen op de achtergrond draaien. Doordat alleen de zuinige core wordt ingezet verbruikt de soc in de 'idle'-stand minder stroom. Door gebruik te maken van andere transistors is de vijfde core minder snel, maar kan deze ook af met minder spanning en ligt het energieverbruik lager dan wanneer een van de vier normale cores op 500MHz wordt geklokt.

Voor het in- en uitschakelen van cores heeft Nvidia zijn vsmp-technologie ontwikkeld. Het besturingssysteem ziet de zogeheten companion-core niet, maar maakt er wel automatisch gebruik van. Nvidia's nieuwe soc met codenaam Kal-El moet de opvolger worden van de Tegra 2, die momenteel wordt gebruikt voor smartphones en tablets. Terwijl de Tegra 2 nog over twee kernen beschikt, zijn dat er bij de Kal-El vijf, inclusief de net bekendgemaakte core. Bovendien is de gpu ten opzichte van de Tegra 2-dualcore uitgerust met vier extra cores, tot een totaal van twaalf.

Op de Computex-beurs gaf Nvidia een demo van zijn nieuwe soc. De eerste producten met de Kal-El-soc kunnen binnenkort op de markt komen. Na Kal-El heeft Nvidia Wayne, Logan en Stark op zijn roadmap staan. De codenamen hebben betrekking op striphelden en verwijzen naar achtereenvolgens Superman, Batman, Wolverine en Iron Man.

Reacties (52)

[dezejongeman]

leuk concept maar wat is er mis mee om de core's naar beneden te klokken als ze niet gebruikt worden? bij een quadcore zou je ook 3 core's uit kunnen zetten en 1 terugklokken als de performance niet nodig is.

[jozy]

Dat staat toch duidelijk in het nieuwsbericht:

_{Doordat alleen de zuinige core wordt ingezet verbruikt de soc in de 'idle'-stand minder stroom. Door gebruik te maken van andere transistors is de vijfde core minder snel, maar kan deze ook af met minder spanning en ligt het energieverbruik lager dan wanneer een van de vier normale cores op 500MHz wordt geklokt.}

[Ted_W]

Je hebt niet helemaal door wat "dezejongeman" bedoelt volgens mij.

In het stukje wat jij hebt geciteerd staat alleen dat 1 core op 500MHz minder verbruikt dan 4 cores op 500 Mhz, dan weet zelfs een kleuter. "dezejongeman" had het over 3 van de cores uitschakelen (dus op 0 Mhz bij wijze van) en alleen de vierde core op 500 Mhz. In het artikel wordt dus niet uitgelegd waarom niet gekozen is voor deze oplossing.

Het zou kunnen zijn dat de cores niet helemaal asynchroon geklokt kunnen worden of in ieder geval niet asynschroon uitgeschakeld kunnen worden (volgens mij is dit ook zo bij de Tegra-2, maar dit weet ik niet 100% zeker).

[mystic101]

In het stukje wat jij hebt geciteerd staat alleen dat 1 core op 500MHz minder verbruikt dan 4 cores op 500 Mhz, dan weet zelfs een kleuter.

Niet helemaal. In het stukje staat dat de vijfde core, welke ze gebruiken om op 500 MHz te draaien, een speciale core is die bij deze frequentie minder verbruikt dan een van de normale core's op 500 MHz. Door gebruik te maken van deze speciale core verbruiken ze dus nog minder energie dan 3 normale cores op 0 in combinatie met 1 normale core op 500 MHz.

[Rorando]

Zoals ik het begrijp worden de andere 4 volledig uit gezet, waardoor dus alleen de zuinige 500Mhz core nog aan staat,

Dit is zuiniger dan 4 core's hebben waar er 3 van uitgaan omdat deze speciale 5e core andere transistors heeft

[Nibbz]

er staat toch dat de 5e core van een ander soort materiaal word gemaakt, waardoor hij NOG zuiniger is. Alle 4 cores gaan uit, en deze gaat aan waardoor hij dus minder stroom verbruikt, dan wanneer je er 3 zou uitschakelen, en alleen de 4e zou gebruiken (want die 4e gebruikt dus meer stroom, dan de extra 5e die er nu bij in zit)

Klaar als een kontje toch?

[Reactie gewijzigd door Nibbz op 25 juli 2024 07:10]

[watercoolertje]

Die speciale core is juist zuiniger dan een normale core op dezelfde (of zelfs stuk lagere) frequentie )...

Oftewel dit is gewoon een Atom (single core) naast je i7 960 en die laten wisselen wanneer er geen behoefte is aan de brute kracht van een i7 (dat zou opsich wel cool zijn als het mogelijk was)...

[dezejongeman]

dat is toch precies wat er bij de huidige soc's ook gebeurt. terugklokken en volt omlaag of zie ik iets over het hoofd.

[Marc Rademaker]

Dat gebeurt al jaren. Echter kun je er als chipbakker voor kiezen om op bepaalde plekken andere transistors te gebruiken. Zo zijn er vele soorten transistors, met verschillende eigenschappen, en Nvidia heeft de vijfde core dus opgebouwd uit transistors die niet heel snel kunnen schakelen, maar wel weinig spanning nodig hebben om te schakelen.

Met andere woorden, de andere vier cores hebben hebben meer spanning nodig en verbruiken dus meer energie als ze hetzelfde werk zouden moeten doen als die vijfde core.

[Dubrillion]

offtopic: Wat ben ik blij dat ik met het kopen van de Galaxy Tab 10.1 heb gewacht
Wel nog even getwijfelt of ik dan de Tab 7.7 zou halen, omdat deze geen Tegra 2 heeft. (vind de performance tegenvallen van de Tegra 2, als je met de tablet heb gespeeld). Maar dit........ De eerste de beste tablet (HTC, Asus, Samsung) met een Kal-El gaat er komen. Zoals op bovenstaande plaatjes kunnen ze afhankelijk van elkaar werken.

Ontopic: Begrijp ik het nu verkeert, maar de andere core's werken toch niet mee als het niet nodig is. Dan hoef je toch niet terug te klokken als ze niet nodig zijn. Ze zijn volledig uitgeschakeld.

[Max Hunt]

Als de 5e core wordt gebruikt zijn de andere 4 uitschakelt (lijkt mij). Dat er wordt gesproken over underclocken is omdat:
- CPU's worden vrijwel altijd underclocked om stroom te besparen
- Om aan te geven dat deze 5e core beter werkt dan het underclocken van 1 van de quad-cores

@huidige tablets
Ik ben al een paar maand de gelukkige eigenaar van een Asus Transformer (met tobo) en ik ben daar uitermate tevreden over. Wat je met zo'n ding kan kan ie ook redelijk snel. En wil je een snellere tablet dan kan dat vrij simpel. Je zet er een custom ROM op, eventueel met een extra custom kernel en dan kun je de CPU ook nog overclocken. Mijn tablet vliegt.

Snellere tablets / CPU's zullen er altijd aankomen, daarop wachten is een oneindige zaak. Vlak voor een nieuwe reeks uitkomt kun je uiteraard wachten, maar is al bekend wanneer deze CPU's komen? Misschien dat het nog wel een jaar duurt voor er echte tablets mee verschijnen.

[copywizard]

erg slim bedacht zeker als dit echt gaat werken ipv dat het eigenlijk nooit aan springt dus dat wordt afwachten!

wel erg leuke codenamen beetje DC & Marvel chars als codenamen gebruiken.
die kal el kwam me al bekent voor maar dat was natuurlijk de echte naam van superman!

[Babrak]

Ik vraag juist af of dit wel een waarde heeft. In feite heb je dus een extra core om van energie te voorzien. Ik kan het volledig mis hebben (vsmp-technologie zegt me niets), maar gezien de cores altijd 'toch wat' gebruiken, zelfs als ze uitgeschakeld zijn, blijft het afwachten tot wat reviews opkomen (en hoe zit het met de extra GPU cores, die zullen ook wel meer gebruiken - en hier is het niet helemaal duidelijk of die ook uitgeschakeld worden).

Tevens zijn al die cores iets te veel van het goede, tenzij de totale energie gebruik net zo hoog ligt als bij Tegra 2, maar deze zal waarschijnlijk hoger uitkomen.

Ik bedoel dus dat zodra je je tel/tablet aan zet, het energiegebruik ook behoorlijk toeneemt. Uiteraard komen vragen over warmteproductie, etc. ook bij.

Ben benieuwd, hoe dan ook interessant om te zien waar we naar toe gaan.

EDIT:
@FireDrunk: Dat ze meer verstand hiervan hebben dan ik betwijfel ik ook niet (zeg ik ook nergens). Het kan echter ook gewoon een marketing truc zijn.
@kiddie: hoe kom je aan de voltages? Er klopt ook iets niet met je berekening, kijk even naar de tweede plaatje (idle gebruik is helft van max gebruik - tenzij natuurlijk dit alleen ter aanduiding is, en niet letterlijk gezien moet worden). Wat bedoel je met verwaarloosbaar nadeel? Ik heb het hier alleen over energie verbruik, dat het nut heeft om 4 cores te hebben betwijfel ik ook niet. Een tablet wordt ook langdurig gebruikt (voor games bijv.), of je daar 2 uur onderweg kan meedoen, of 3 is een behoorlijk verschil.

[Reactie gewijzigd door Babrak op 25 juli 2024 07:10]

[kidde]

In feite heb je dus een extra core om van energie te voorzien.

Dat dit niet zo is gaat het hele artikel nou juist over!

Bij de Tegra2: Er zijn bijv. 2 cores op 1.2gHz @ 1.2 Volt. Bij idle is dus 1 core aan het werk op 1.2gHz bij 1.2 Volt.
Bij de Tegra 3Z Er zijn 4 cores op 1.5gHz @ 1.2Volt + 1 op .5gHz @ .5 Volt. Bij idle is dus d1 core aan het werk op 0.5gHz bij .5Volt.

Opgenomen vermogen is evenredig aan spanning in het kwadraat, dus in bovenstaand (fictief) voorbeeld zou de nieuwe Tegra3 op idle ~5x zo zuinig zijn als de Tegra2.

Bij 100% load lijkt het me dat ze die extra idle-core gewoon uitschakelen, die is dan toch niet echt nuttig. En bij 100% load valt die paar mW voor die 5e core die dan praktisch niets doet totaal in het niet bij de 4 kernen die op volle snelheid draaien. Dus alleen bij langdurig draaien op 100% is er een verwaarloosbaar nadeel; dat komt in de praktijk echter praktisch nooit voor.

@knirfie/Babrak: Allicht kloppen de getallen niet (heb er ook bijgezet: Fictief), het gaat om het idee dat een extra core voor minder verbruik zorgt. Verder staat op Wikipedia:

"The power consumed by a CPU, is approximately proportional to current CPU frequency, and to the square of the CPU voltage" welke refereert naar een artikel uit 1955, dat kennelijk van het internet verschwunden is. Dus "totaal niet evenredig" lijkt me een onjuiste uitspraak, u bedoelt natuurlijk: Niet precies evenredig.

"Verwaaroloosbaar nadeel"doelt op het feit bij 100% inzet van de 4 hoofdkernen en 'uitschakelen' van de vriendjes: Als die vriendjeskern is uitgeschakeld, zal het verbuik van die kern in uitgeschakelde toestand te verwaarlozen zijn tov. de 4 hoofdkernen. Dus bij 100% load is er niet meer stroomverbruik, en bij >>0% is er minder stroomverbruik, ondanks extra kern.

[Reactie gewijzigd door kidde op 25 juli 2024 07:10]

[knirfie244]

Je vergelijking klopt niet helemaal.

Tegra 2 heeft geen powergating (of vergelijkbare techniek). Maar wel variabele spanning en frequentie.

Fictieve waardes:
Tegra 2
full load: 2 cores op 1.2GHz @ 1.2V
idle: 2 cores op 500MHz op 1.0V

Tegra 3
full load: 4 cores op 2GHz @ 1.0V (nieuw procédé) en 5e core op 500MHz @ 0.5V of 5e core uitgeschakeld
idle: 4 cores uitgeschakeld en 5e core op 500MHz @ 0.5V

Oplossing van concurrent zonder 5e core:
full load: 4 cores op 2GHz @ 1.0V
idle: 3 cores uitgeschakeld, 1 core op 500MHz @ 0.8V


Overigens is de opgenomen vermogen totaal niet evenredig aan de spanning in het kwadraat. het verbruik van processoren berekenen is een complexe som leakage verliezen en het dynamisch verbruik (aansturen transistors, schakel verliezen, etc).

[Reactie gewijzigd door knirfie244 op 25 juli 2024 07:10]

[FireDrunk]

Ik denk dat je er wel van uit kan gaan dat dit concept gaat werken... Ik denk dat jongens als nvidia iets beter weten wat energiezuinig is dan jij. Ze zullen heus geen extra core (= extra bouwkosten) introduceren als dat niet beter batterij duur oplevert met dezelfde of betere performance. Want daar gaat de klant nooit voor betalen.

[dmystic]

ik weet niet of nvidia dat heeft, maar intel heeft sinds de 1e processor met turbo modus als ik mij niet vergis al power gating, wat de core daadwerkelijk helemaal uitzet, waarna die core geen(of heel erg weinig) energie gebruikt, dus als nvidia ook zoiets heeft, en het lijkt met dat dat juist voor dit soort chips erg belangrijk is, zal het daarmee wel goedkomen

[Verwijderd]

Flauw: De meeste pc's voorzien van een Intel 8086 cpu hadden al een turbo-knop, waarmee je de klok van 4,77 naar 8 MHz kon zetten. Maar power gating was daar nog niet echt van toepassing...

[Verwijderd]

Je kan natuurlijk ook wachten tot AMD met een Luthor-core komt als tegenhanger voor Kal-El, eventueel op het Metallo-platform.

[Verwijderd]

Nerdgehalte mogelijk? Wist je trouwens ook dat de "K" van AMD voor Krypton staat? ;-)

[Verwijderd]

Briliant in zijn eenvoud. Je moet er maar op komen .

[Blokker_1999]

Ik vraag me eigenlijk af of er echt een grote winst te behalen valt. Een toestel dat vandaag in standby staat kan ook perfect een week of langer op een lading blijven werken. De zware verbruikers zijn het scherm en de radios.

[BRAINLESS01]

Ik weet niet waar jij dat toestel gevonden hebt, maar populaire smartphones van tegenwoordig zijn in 2 dagen (zo goed als) leeg, ook zonder gebruik.

[triflip]

Dat ligt helemaal aan jouw instellingen.. als jij insteld dat je mail en het weer elke 15 min wordt opgehaald en nooit 3G uitzet dan is je accu snel leeg ook zonder zelf het toestel te gebruiken.
Zet je dat allemaal uit, dan is het dus eigenlijk gewoon een normale GSM, dan gaat de accu met gemak een paar dagen tot wel een week mee.

Ik snap het gezeur ook nooit helemaal, is het niet gewoon logisch dat als een telefoon meer kan en meer op de achtergrond doet dan een Nokia 3310 dat de accu dan ook sneller leeg is? Fabrikanten proberen natuurlijk de accuduur zolang mogelijk te houden, maar het ligt ook gedeelte aan de gebruiker. Ik zet bijv. altijd mijn 3G uit zodra ik mijn telefoon niet gebruik, email en whatsapp etc werkt ook goed genoeg via een gprs verbinding die veel minder stroom gebruikt. Mijn telefoon doet gemiddeld 3 dagen met een keer opladen, maar kijk ik 2-3 uur filmpjes op youtube dan is de accu ook leeg.

[GateKeaper]

En welke smartphone moge dat wezen? Die van mij verliest toch minimaal 30% accuspanning in een nacht volledige rust.

[GhostShinigami]

mijn HTC tattoo staat nu.. ff kijken 22 uur aan en zit op 73% accu (maar is gister gebruikt voor muziek luisteren en wat GPS) dus met weinig tot geen gebruik gaat de accu richting de week mee.

ontopic:
de performance moet hiervan toch ook lekker zijn ik heb zelf een tegra 2 tablet en die werkt al erg goed (vooral met 3d). en @ comments hierboven zoals al gezegd ze doen dit vast niet als het niet zou werken. vraag me af hoeveel het daadwerkelijk scheelt. het plaatje geeft nou ook niet echt duidelijkheid. iedereen snapt dat een single core op low volt minder performed dan dat de quad staat te stampen.. wat wij willen zien is het daadwerkelijke verbruiks-verschil.

[watercoolertje]

Dat kunnen ze allemaal zie dit:
https://picasaweb.google....efoon#5488479923289002578

Dit is wel met 3G en wifi uit, en natuurlijk 11 dagen dat ding niet aangeraakt (had namelijk een nieuwe dus wou wel is testen) (was trouwens nog 3 dagen aan gebleven dus 14 dagen!). Wat bij jouw snachts waarschijnlijk batterij vreet is 3G en of Wifi en waarschijnlijk diensten die jij wilt synchroniseren. Oftewel dat komt er altijd bij ongeacht hoe zuinig je core is.

[Reactie gewijzigd door watercoolertje op 25 juli 2024 07:10]

[ro8in]

Nvidia is goed bezig. Leuk om te zien dat ze niet blijven stilstaan bij enkel videokaarten, maar hun innovatie steeds verder door trekken.

[watercoolertje]

Ze hebben weinig keus natuurlijk, videokaarten van Nvidia worden steeds minder verkocht sinds ATI door AMD is overgenomen. En ze kunnen op de Desktop (x86) al niet dezelfde oplossingen bieden als AMD/ATI die een CPU met GPU combineren, waar de markt wel heen gaat (vooral de office/huis/tuin/keuken-pc)...

[Max Hunt]

Begin dit jaar groeide de omzet nog van Nvidia GPU's - link.
Dat komt blijkbaar ook door hun laptop GPU's - link.

Niet dat ik Nvidia 'moet' verdedigen of zo, AMD's marktaandeel in de GPU's neemt steeds meer toe en dat van Nvidia nam afgelopen jaar af. Maar zo slecht als wordt gesuggereerd gaat het ook niet met Nvidia.

Dat neemt natuurlijk niet weg dat een verbreding naar ARM CPU's een goede stap is geweest.

[Dreamvoid]

Financieel gezien gaat het dit jaar zelfs goed vooruit met nVidia. Recordomzet, de winst groeit, en er zitten mooie produkten in de pijplijn. AMD presteert een stuk minder, al hebben ze daar ook veel belofte voor de toekomst. Maar vooralsnog had je je geld vorig jaar beter op het groene team in kunnen zetten.

Toegegeven, concurrerende chipbakkers als TI en Qualcomm draaien financieel nog veel beter.

[Reactie gewijzigd door Dreamvoid op 25 juli 2024 07:10]

[Rob Coops]

Ik kan niet anders zeggen dan dat ik de naamgeving (voor de code namen) briljant vind

Het idee dat je een 5de core toevoegt om deze op een vele lagere snelheid en dus ook verbruik etc te laten werken als het ding zich toch verveeld is helemaal zo'n gek idee nog niet moet ik zeggen. Ik hoop dat dit ook door andere omarmt zal worden als het betekend dat ik mijn smartphone die toch grote delen van de dag ligt te wachten tot ik het ding weer eens aan slinger veel langer op een batterij kan leven dan ben ik er erg blij mee.

Ik vraag me wel af hoe veel cores er nog nodig zijn voor de mobiele wereld, de meeste telefoons komen waarschijnlijk met een quad core net aan op het punt van volle belasting van alle cores als het ding echt druk bezig is maar 99% van de tijd zal dat niet het geval zijn. Als ik zo meteen een Octo core er in stop dan zal het ding 99,99999% van de tijd zijn volledige kracht niet benutten.... tot op welk punt is het dan nog nodig om door te gaan met altijd maar meer cores in die dingen te stoppen?

[watercoolertje]

Als ik zo meteen een Octo core er in stop dan zal het ding 99,99999% van de tijd zijn volledige kracht niet benutten....

Dat wil je ook niet, je auto doet toch niks anders? Of rij jij altijd met je toerenteller in het rood? Dat is juist NIET zuinig, hoe dichter bij de 2000 toeren (met benzine, diesel bijna de helft) hoe zuiniger...

Hoe meer cores (en dan moet de load wel netjes verdeelt zijn, dat is natuurlijk de kanttekening) hoe zuiniger dezelfde taken zijn, ten minste volgens de theorie, de praktijk gaat dat dus uitwijzen!

[DarkJack]

"The Enrichment Center reminds you that the Companion Core cannot speak. In the event that the Companion Core does speak, the Enrichment Center urges you to disregard its advice."

[Haay]

Als ze nou ook nog die nieuwe technologie van het onderclocken van de Wifi chip tijdens idle tijd gebruiken, wat laatst in het nieuws was, dan wordt de standby tijd steeds beter!

[Marathir]

Ben ik de enige die verwacht dat ik de companion-core tegen me ga horen praten... en dat ik door 1 van de andere cores (GLaDOS?) gedwongen wordt om de companion-core te incineraten?

Teveel portal denk ik...

[Verwijderd]

Had het niet eenvoudig met 1 van de 4 cores gekund en die in idle omlaag clocken? Of zou dat problemen geven met response tijden als er weer meer rekenkracht nodig is?

[Benjamin-]

Lezen is ook een vak:

"Doordat alleen de zuinige core wordt ingezet verbruikt de soc in de 'idle'-stand minder stroom. Door gebruik te maken van andere transistors is de vijfde core minder snel, maar kan deze ook af met minder spanning en ligt het energieverbruik lager dan wanneer een van de vier normale cores op 500MHz wordt geklokt."

Oftewel, 1 van die 4 cores krijg je nooit zo zuinig als die 5de core.

[[Remmes]]

zo'n gedachten had ik dus ook, en kwa response tijd denk ik dat het meevalt, als er meer kracht nodig is kan je toch ook een andere core laten gebruiken terwijl de underclocked core teurg gaat naar stock

(oftwel bijna ditzelfde idee alleen dan een 5de core..

[watercoolertje]

Inderdaad vrijwel hetzelfde idee maar wat velen lijken te vergeten is dat die 5de core veel zuiniger is (zelfs op max) dan die andere cores individueel zijn

[BackfireNL]

Ik zit er steeds tegenaan te hikken om een tablet te kopen op het moment. Puur doordat de techniek nog zo snel evolueert.

Ik hoop dat in Q1 of begin Q2 de eerste tablets hiermee verschijnen

[satoer]

Want de huidige tien uur in-gebruik accutijd is te weinig voor jou?

[svenk91]

Dat zal het niet zijn, die accutijd zal het probleem niet zijn, meer dat tablets zo razend snel verouderen. Dit gaat veel sneller dan pc's of laptops op het moment. Daarnaast moet je ook maar geluk hebben als je een tablet krijgt die up to date blijft kwa OS voor meerdere jaren.