هر آنچه که باید از چیپ ست جدید Tegra K1 شرکت انویدیا (Nvidia) بدانید

NVIDIA امسال نیز با دستی پر و کوله باری از تجربه در رویداد بزرگ CES حضور پیدا کرد تا باری دیگر انقلاب بزرگی را برای دنیای تجهیزات همراه هوشمند رقم بزند. مطابق روال معمول، این کمپانی طی برگزاری یک کنفرانس اختصاصی به معرفی نسل جدید سیستم های روی چیپ Tegra تحت عنوان Tegra K1 پرداخت که تا پیش از این با نام پروژه لوگان شناخته می شد. NVIDIA با رونمایی از معماری قدرتمند Tegra K1، در مسیر تازه ای گام برداشته و متعهد شده است که سطح توان بصری هسته های گرافیکی موبایل را به پردازنده های گرافیکی کنسول های بازی، بسیار نزدیک خواهد کرد. می توان گفت که با ورود تراشه شکست ناپذیر Tegra K1 در کالبد گوشی های هوشمند و تبلت ها، سازنده مطرح پردازنده های گرافیکی فصل تازه ای از حضور در عرصه دستگاه های دیجیتالی قابل حمل را آغاز کرده است. مقاله پیش رو، به بررسی جوانب مختلف معماری تازه نفس Tegra K1 پرداخته و در ادامه خواهیم دید، آیا فرزند ارشد Tegra می تواند به اهدافی که برای آن تعیین شسده، برسد یا خیر!

 نگاهی گذرا به گذشته

پیش از هر چیز، قصد داریم نگاهی هر چند گذرا به تاریخچه ظهور اعضای سیستم های روی چیپ Tegra داشته باشیم. Tegra 2 نخستین پردازنده دو هسته ای تدارک دیده شده برای محصولات اندرویدی بود که موج ستایش های کاربران از کارآیی و عملکرد فوق العاده آن در امور پرازشی سبب شد، این فرزند نوپا جایگاه شایسته ای را در میان دارندگان گوشی های تلفن همراه اندرویدی به دست آورد. پس از Tegra 2، Tegra 3 نیز با به یدک کشیدن لقب «اولین پردازنده چهار هسته ای موبایل»، راه پر فراز و نشیب برادر کوچک ترش را پیمود. در پایان، Tegra 4 که از هر حیث یک سر  وگردن بالاتر از Tegra 3 قرار می گرفت، به جمع خانواده Tegra اضافه شد.

یک قدم به جلو

حال، Tegra K1 که ساختمان آن بر مبنای اصول پردازش گرافیکی حرفه ای پایه گذاری شده است، رجزخوانی کرده و با ضمیر امیدوارتری، رقبای سرسخت و مدعی همچون کوالکوم را به میدان مبارزه دعوت می کند. در K1 NVIDIA با نگاهی ریزبینانه و جدی تر نسبت به گذشته، بهینه سازی های متعددی را روی معماری جدید اعمال کرده و این بار تنها شاهد افزایش چشمگیر فرکانس و تعداد هسته ها نخواهیم بود. NVIDIA بر خلاف سیاست گذاری گذشته اش در نحوه نام گذاری محصولات، از ترکیب حرف K با عدد یک استفاده کرده است که با توجه به نوع ماهیت چیپ ست، باید گفت که با اولین نسخه معماری Kepler در Tegra K1 روبه رو هستیم. K1 در دو نسخه مجزا تولید می شود. نسخه 32 بیتی از پردازنده چهار هسته ای Cortex-A15 مطابق با مکانیزم 4+1 هسته بهره می برد که بر این اساس، هسته پنجم برای پروسه های سبک و مدیریت بهتر مصرف انرژی ایفای نقش می کند. نسخه 64 بیتی، از مجموعه دستورات ARMv8 پیروی کرده و نکته جالب توجه آنکه، این معماری در اولین پردازنده 64 بیتی (A7 کمپانی اپل) به کار گرفته شد. NVIDIA نام Denver (طراحی سفارشی CPU مبتنی بر ARMv8) را برای پردازنده های 64 بیتی خود برگزیده است (تصویر 1).

در طرف دیگر داستان، هسته گرافیکی K1 قرار دارد که تماما بر اساس معماری Kepler پیاده سازی شده است. Kepler با روانه کارت های گرافیک سری GTX 600 پا به عرصه وجود گذاشت و موفقیت های آن در کارت های GTX 700 نیز ادامه یافت. تدابیر اتخاذ شده توسط NVIDIA در خصوص Tegra K1 نشان می دهند که غول فناوری قصد دارد، یکسان سازی معماری پردازنده های گرافیکی سیستم های دسکتاپ و تجهیزات همراه را عملی ساخته و تحولی شگرف در گجت های هوشمند پیشرفته پدید آورد. به نظر می رسد NVIDIA از این پس تولیدات وسایل همراه را در اولویت قرار داده و سپس همان معماری را در نحوه ساخت تراشه های دسکتاپ اجرایی خواهد کرد (تصویر 2).

نوع اول: Tegra K1 با چهار هسته پردازشی Cortex-A15

همان طور که گفته شد، یکی از مدل های Tegra K1 دارای پردازنده چهار هسته ای Cortex-A15 است. این محصول در اواخر دسامبر سال گذشته به تولید انبوه رسید و در سه ماهه اول 2014 در اختیار سازندگان تجهیزات همراه قرار خواهد گرفت. انتظار می رود ابزارهای مبتنی بر این پلتفرم نیز در نیمه ابتدایی سال جاری آماده ورود به بازارهای جهانی شوند. در کنار چهار هسته اصلی که فرکانس کاری آنها با یکدیگر sync می شود، یک هسته پنجمی نیز همواره دستگاه شما را همراهی می کند. هسته سایه یا هسته همراهی کننده نامی است که NVIDIA برای این بخش انتخاب کرده است. هنگامی که سیستم نیاز به وارد عمل شدن هسته های قدرتمند را تشخیص ندهد، هسته پنجم وارد عمل شده و زمام امور را به دست خواهد گرفت. به عنوان مثال، تلفن هوشمند شما در حالت آماده به کار، مشغول چک کردن ایمیل های دریافتی خواهد شد. با افزایش بار پردازشی، هسته پنجم از دور خارج شده و سیستم را به یکی از هسته های توانمند سوئیچ می کند.در صورت سنگین تر شدن حجم پردازش اطلاعات، هر چهار هسته به صورت اتوماتیک فعالیت خود را آغاز خواهند کرد. اما باید مد نظر داشت که هسته Cortex-A15 به کار رفته در K1 (نسخه r3p3) با آنچه که در Tegra 4 (نسخه r2p1) دیده بودیم، اندکی متفاوت است. در واقع، شرکت ARM به طور مداوم در حال به روز رسانی معماری پردازنده های خود بوده و با ایجاد تجدید نظرهایی در ساختار آنها، به برطرف سازی باگ های سخت افزاری و بهبود عملکرد می پردازد. در K1 هسته های بازنگری شده Cortex-A15 بیشترین تغییر را در مبحث مصرف توان تجربه کرده اند. قطعا در نسخه r3p0 که قدیمی تر از r3p3 برشمرده می شود، تنظیم میزان فرکانس با ریزه کاری بسیار دقیقی نسبت به نسخه های پیشین صورت گرفته و همین مساله نوید دهنده بهره وری نوین در مصرف انرژی و افزایش طول عمر باتری است. با ترکیب هسته های جدید ARM و استفاده از معماری 28 نانومتری HPM، مصرف توان با همان قدرت پردازشی گذشته، قابل دسترسی خواهد بود(البته برخی تولیدکنندگان بر این باورند که نباید توان محاسباتی را فدای معقوله مصرف توان کرد). بیشترین فرکانس قابل دستیابی در Tegra K1 به 2/3 گیگاهرتز (1/9 گیگاهرتز در Tegra 4) افزایش پیدا کرده است که با معماری جدید رابطه مستقیم دارد. توجه داشته باشید، بیشترین فرکانس کاری در حالتی که یک یا تمام هسته ها فعال باشند، به همین مقدار بوده و با یک جمع بندی ساده خواهیم فهمید که Tegra K1 در مقایسه با Tegra 4 حدود 20 درصد قدرتمند تر شده است. NVIDIA هیچ گونه تغییری را در حافظه های نهان سطح L1 و L2 به وجود نیاورده و کماکان شاهد حافظه نهان سطح یک 64 کیلوبایتی برای هر هسته ( 32 کیلوبایت دستورالعمل+ 32 کیلوبایت داده ) و 2 مگابایت حافظه نهان سطح L2 که میان دو هسته به اشتراک گذاشته می شود، هستیم. حداکثر فرکانس هسته همراهی کننده، یک گیگاهرتز اعلام شده است، اما به دفعات با سرعتی بالغ بر 500 مگاهرتز انجام وظیفه خواهد کرد. رابط حافظه LPDDR3 نیز پهنای باندی معادل 64 بیت دارد. NVIDIA تمام نسخه های Tegra K1 را در قالب PoP، جداگانه و مخصوص نوت بوک های فوق باریک عرضه خواهد کرد.

نوع دوم: Tegra K1 با دو هسته 64 بیتی Denver

NVIDIA سه سال پیش در نمایشگاه CES اذعان کرد که در حال کار روی چیپ ست های اختصاصی با کد رمز Denver است. به دنبال همین موضوع، در سال 2011 پیش نمایشی از این هسته های پردازشی ارائه شد، اما در رابطه با نوع کاربرد آنها در تجهیزات همراه سخنی به میان آورده نشد. سرانجام در چنین روزی، NVIDIA وعده رونمایی از نسخه جدید Tegra K1 مجهز به دو هسته را در نیمه دوم 2014 به دوستداران خود داده است. 2 هسته 64 بیتی جایگزین چهار هسته 32 بیتی Cortex-A15 خواهند شد که متاسفانه تاکنون جزئیات دقیقی از آن منتشر نشده است. به احتمال فراوان، در نسخه بعدی Tegra K1 نیز شاهد قدرت نمایی معماری 28 نانومتری HPM خواهیم بود. از نظر نحوه اتصال، هر دو نسخه به یک شکل عمل کرده و به همین دلیل مشخص است که هر دو از رابط حافظه 64 بیتی برخوردارند. در مدل 64 بیتی دیگر خبری از هسته سومی که نقش هسته همراهی کننده را بازی کند، نیست. بر خلاف نسخه 32 بیتی، هم اکنون به جای 5 هسته، دو هسته پردازنده اصلی جایگزین می شوند که از نظر تعداد دستورات اجرا شده در هر IPC (سیکل کلاک)، وضعیت بهتری را سپری می کنند. نکته قابل تامل اینکه، شرکتی که تا مدتی پیش اولین تراشه چهار هسته ای را به اندرویدی ها تقدیم کرد و همه رقبا به جز اپل و اینتل را به سمت استفاده از تعداد بیشتر هسته های پردازشی سوق داده بود، اکنون خود به فکر تولید پردازنده های دو هسته ای قدرتمند افتاده و به این حقیقت که به شکل مناسب تری می توان از مساحت هسته بهره لازم را برد، دست یافته است. از مدت ها پیش، شایعاتی در مورد معماری 64 بیتی Denver مطرح بوده که محتوای آن به ترجمه باینری برای تبدیل کدهای x86 به یک زبان داخلی و بهینه ساز جهت فرآیند زمان بندی، ارسال و اجرا اشاره دارد و تمام مراحل مذکور تا قبل از رسیدن به هسته پردازشی، تجزیه و تحلیل خواهند شد. با تکیه بر این روش، معماری نوظهور Denver با x86 سازگار نیست بلکه ذاتا 32 بیتی بوده و در نهایت با معماری 64 بیتی ARMv8 سازگار می شود.تولیدکنندگان SoC موبایل، قاعدتا به فاکتور افزایش کارآیی در طراحی محصولات خود اهمیت ویژه ای می دهند، اما در میانه راه به نقطه ای می رسند که از طراحی «خارج از نوبت» وسیع تری استفاده کرده و به این ترتیب، توان مصرفی نیز دچار یک جهش نامطلوب خواهد شد. روشی که ARM برای حل و فصل این معضل پیشنهاد کرده، بهره گیری از هسته های اجرای نوبتی است که در زمان سبک ترین حالت پردازشی، فعال شده و با در اختیار گرفتن کمترین حجم انرژی به انجام امور می پردازند. اگر شایعات پیرامون ترجمه کدهای باینری صحت داشته باشد، این روش نیز می¬تواند یکی از راه کارهای مهم برای کاهش مصرف توان قلمداد شود چرا که بر پایه اظهارات NVIDIA، Denver یک طراحی 7 تخصیصه است که بر طبق آن می توان هفت دستور را در یک سیکل کلاک به صف های مربوطه اختصاص داد. به همین جهت، با پیاده سازی ترجمه، بهینه سازی و تکمیل کدها، درصد رهایی پردازنده از پیچیدگی های ناشی از زمان بندی و اجرای کدها به طرز چشمگیری افزایش می یابد و موقعیت مناسب تری را برای پردازش های موازی ایجاد می کند. نکته عجیبی که در معماری Denver خودنمایی می کند، نامتعادل بودن حافظه نهان سطح L1 است به گونه ای که برای دستورالعمل ها، 128 کیلوبایت و برای داده ها 64 کیلوبایت فضا فراهم شده است. این مساله، اجرای موازی دستورات را تقویت کرده و مهر تصدیقی بر منحصر به فرد بودن Denver خواهد بود. بالاترین فرکانس در هسته های این سری 2/5 گیگاهرتز تعیین شده که برای چنین سطحی، بیش از حد انتظار است! NVIDIA در CES امسال، دمویی از اجرای سیستم عامل اندروید 4.4 روی هسته های Denver را به نمایش گذاشت. البته نباید عجله کرد چرا که برای تولید انبوه باید تا نیمه دوم سال 2014 صبر کرد.

هسته گرافیکی Tegra K1 زیر ذره بین

هسته های 64 بیتی Denver با تمام جذابیت هایشان، در مقابل پردازنده گرافیکی Tegra K1 حرفی برای گفتن ندارد! NVIDIA در طول سال های فعالیت خود، از هسته هایی با نام Geforce ULP در طراحی تراشه های گرافیکی استفاده می کرد که بسیار کم مصرف بودند. چنین پروسه غیر یکپارچه ای، چندان کارآمد نبود و به طور معمل درگیر محدودیت های رابط حافظه می شد. خوشبختانه NVIDIA با درک این مشکل، تصمیمات سرنوشت سازی را برای K1 گرفته است. از حدود سه سال پیش، NVIDIA این فکر را در ذهنش پروراند که نقشه راه پردازنده های گرافیکی دسکتاپ و تجهیزات همراه هوشمند را یکی کند. هم اکنون نیز این رویای شگفت انگیز تحقق یافته و به زودی قدرت نمایی معماری Kepler در Tegra K1 را مشاهده خواهیم کرد. داستان به همین جا ختم نشده و قضیه زمانی جذاب تر می شود که بدانید NVIDIA از این پس، نخست معماری را برای تراشه های موبایل طراحی می کند و سپس به معرفی پردازنده های دسکتاپ خواهد پرداخت. شرکت اینتل نیز همین شیوه را از سال 2000 میلادی در پیش گرفته و پردازنده های خود را ابتدا برای نوت بوک ها و به دنبال آن نسخه های قوی تر ویژه سیستم های دسکتاپ را با همان اکوسیستم، طراحی می کند. معماری Kepler موجود در K1 هیچ گونه وجه تمایزی با نمونه دسکتاپ ندارد (تصویر 3).

ظرفیت حافظه نهان سطح L1 که به طور مشترک مورد استفاده هسته ها قرار می گیرد، تغییری پیدا نکرده و فناوری مجموعه دستورات، 100 درصد با معماری Kepler ویژه گرافیک های دسکتاپ هماهنگی دارد. برای درک بهتر، کارت گرافیک Geforce 740M را که دارای 2 واحد SMX (به عبارتی شامل 384 هسته CUDA) است، در نظر بگیرید. این کارت گرافیکی 19 وات انرژی مصرف می کند. 3 وات آن به اعمال ورودی و خروجی حافظه و ارتباط از طریق رابط PCI-Express و دیگر امور غیر پردازشی و 6 وات آن به نشت الکترون ها اختصاص می یابد. بنابراین 10 وات باقی می ماند. با سقوط میزان فرکانس کاری از یک گیگاهرتز به 900 مگاهرتز، تغییر متناسب ولتاژ و استفاده از یک واحد SMX NVIDIA قادر به ارائه معماری بازسازی شده Kepler با مصرف توانی بین 2 تا 3 وات شده است. در Tegra K1 تنها یک SMX با 192 هسته CUDA حضور دارد که این نوع ساختار بیشتر شبیه به یک هیاهوی تبلیغاتی برای کسب سود بیشتر است، زیرا موتور Tessellation و Geometry در برابر نسخه دسکتاپی Kepler، به مراتب ضعیف و کوچک تر شده است. محاسبات ممیز شناور 64 بیتی نیز، با نرخی معادل یک بیست و چهارم محاسبات 32 بیتی انجام می شود. تعداد واحدهای Render و طراح بافت به ترتیب 4 و 8 عدد است که نسبت به 16 واحد نمونه دسکتاپ در جایگاه پایین تری جای می گیرد. بزرگ ترین تغییر حاصل شده، در قسمت ارتباط بین اجزای پردازنده گرافیکی صورت گرفته است. در نسخه دسکتاپ، فضای بسیار کافی برای ارتباط اجزا، SMX ها، واحدهای رندرینگ، طراحی بافت و کنترلر حافظه وجود دارد که در نسخه موبایل Kepler در دسترس نخواهد بود. در نتیجه، حجم ارتباطات به کمترین حد ممکن رسیده و پیچیدگی های پردازشی برطرف می شود. واحد بافت برای پشتیبانی از قابلیت ASTC به طور کامل به روز رسانی شده است. همچنین NVIDIA با فشرده سازی رنگ ها توسط پردازنده گرافیکی امیدوار است بتواند با کاهش پهنای باند مورد نیاز، نه تنها در بازی های رایانه ای بلکه در رندرینگ رابط کاربری تاثیر بسزایی بگذارد. NVIDIA با اعمال جادوی خود، مصرف توان در هسته K1 را به سقف 2 وات رسانده که برای وسایل همراه قابل حمل ایده آل است. در حاشیه نشست خبری این شرکت، تصویری از توان مصرفی هسته و حافظه Tegra K1 در حین اجرای بنچمارک GFXBench 3.0 به نمایش گذاشته شد. با استناد به نتایج به دست آمده، واضح و مبرهم است که با رساندن توان پردازشی K1 به مرز توان مصرفی پروسسور A7 اپل و Snapdragon 800 کوالکوم، حدود 1/5 درصد کاهش انرژی را تجربه خواهیم کرد.

توان سرشار گرافیکی در خدمت توسعه  دهندگان بازی

پشتیبانی از دستورات مدرنی همچون OpenGL 4.4، DirectX 11 و CUDA 6.0 را شاید بتوان یکی از مزیت های کلیدی حضور معماری Kepler در تراشه Tegra K1 دانست. بنابراین NVIDIA این نکته را متذکر شده است که اولین گروه از بازی هایی که برای PC و انواع کنسول های بازی عرضه شده اند، را می توان بدون مشکل خاصی در Tegra K1 نیز پیاده سازی کرد و K1 قدرتی فراتر از آنچه که در کنسول های مایکروسافت و سونی قابل دستیابی است، ارائه خواهد کرد. با یک محاسبه سرانگشتی می توان قدرت پردازش شوالیه سلحشور Tegra را حدس زد. 192 هسته CUDA که هریک 2 فلاپ توان داشته و با فرکانس 950 مگاهرتز فعالیت می کنند، در مجموع به رقم تقریبی 364 گیگافلاپ دست پیدا می کنید. این در حالی است که دو کنسول XBOX 360 و Playstation 3 با برخورداری از 250 گیگافلاپ توان گرافیکی، به رده دوم جدول صعود می کنند. برای شناسایی و پورت کردن بازی ها پلاگینی به نام NSight برای دستورات برنامه نویسی ویژوال استودیو طراحی شده است که اجازه استفاده از مجموعه ابزارهای NDK را به سازندگان بازی های کامپیوتری می دهد. در همین خصوص، NVIDIA پیش نمایشی از پورت کردن بازی Serious Sam 3 روی چیپ K1 را نشان داد. به عبارت ساده تر، بازی هایی که برای سیستم عامل Steam OS مهیا شده اند به راحتی در اندروید قابل پیاده سازی خواهند بود.

عملکرد Tegra K1 در پردازش تصویر

در سال 2013 دو پردازشگر سیگنال های تصویری (ISP) با تراشه های گرافیکی ادغام شدند که امکان عکاسی در حین فیلمبرداری یا عکاسی همزمان با دوربین عقب و جلو را به تولیدکنندگان تلفن های هوشمند می دادند. Tegra K1 علاوه بر یاری جستن از دو پردازنده سیگنال های تصویری، قابلیت های بیشتری را به خود افزوده است که می تواند در تسریع تکمیل بافت سوژه های گرافیکی مثمر ثمر واقع شود (تصویر 4).

 این سری پردازشگرها، ضمن مدیریت کانال های اطلاعاتی (پایپ لاین عکس ها، ویدئوها و تبدیل رنگ ها)، در موارد مهم دیگری مانند فوکوس تمام اتوماتیک، تنظیم خودکار نورگیری و توازن رنگ سفید، کاهش نویز و تصحیح لنز دوربین کاربردهای اساسی دارند. در K1، از نسل سوم پروسسور سیگنال تصویری استفاده شده است که به مدد آن، هر واحد توانایی پردازش 600 میلیون پیکسل در ثانیه را داشته و دارای ورودی 14 بیتی است. آمادگی کامل جهت پشتیبانی از سنسورهای High Resolution با حداکثر وضوح 100 مگاپیکسل، تنها گوشه ای از ابتکارات و خلاقیت هایی است که NVIDIA در چیپ جدید خود به عکاسان حرفه ای ارزانی داشته است. فوکوس و تمرکز دقیق روی سوژه مورد نظر در هنگام ثبت لحظات جزو ارکانی است که باید توجه ویژه ای به آن داشت. NVIDIA با دیدی عمیق نسبت به این مبحث، آرایه ای 64×64 بلوکی را برای تنظیم صحیح فوکوس اتوماتیک تدارک دیده که در حالت کلی از حداکثر 4096 نقطه پشتیبانی خواهد کرد (تصویر 5).

 محدوده نویز تصویر کاهش یافته و قابلیتی موسوم به «تنظیم ناحیه ای ته رنگ تصویر» می تواند در ترکیب بندی عکس ها و بازیابی بخش هایی از محدوده دینامیکی که به دلیل کوچک شدن پیکسل ها از بین رفته اند، مفید واقع شود.

وقتی Chimera معجزه می کند!

در نسل چهارم Tegra ابزاری سودمند با نام Chimera 1.0 تعبیه شده است که شامل مجموعه ای از قابلیت های منحصر به فرد عکاسی و فیلمبرداری بود. به عنوان مثال این تکنولوژی در تبلت Tegra Note 7 می توانست از عهده اموری همچون دنبال کردن سوژه در هنگام عکاسی، فعال ساختن بی وقفه حالت HDR، ضبط فیلم های حرکت آهسته و ثبت عکس های متوالی با دقت تصویر کامل برآید. پانورامای سریع تر، لرزش گیر توانمند برای حالت فیلمبرداری، ترکیب 8 تصویر با نور گیری متفاوت حسگر CMOS به منظور حداقل رساندن نویز، پیش نمایش زنده عکاسی با اعمال افکت های مخصوص، امکانات نسخه دوم Chimera را تشکیل می دهند. Tegra K1 همچنین قابلیت فشرده سازی و رمزگشایی محتوای مالتی مدیا با عرض 2160 پیکسل و سرعت 60 فریم در ثانیه و نیز ویدئوهای 4K با نرخ 30 فریم در ثانیه توسط کُدک مشهور H.264 را دارا است. امکان نمایش تصاویر روی نمایشگرهای UltraHD از طریق پورت های LVDS، eDP 1.4 و HDMI 1.4b فراهم شده است. راه های ارتباطی نیز شامل 3 درگاه USB 2.0، دو درگاه پرسرعت USB 3.0، کارت های حافظه eMMC و PCI-Express با پهنای باند x4 می شود که به طور حتم نیازهای یک کاربر امروزی را به خوبی پاسخگو خواهد بود.

سخن پایانی

NVIDIA در طول دوران فرمانروایی خود بر بازار پرتلاطم قطعات تجهیزات هوشمند که به لطف عرضه چیپ های روی سیستم Tegra محقق شده بود، توانست افتخارات فراوانی را به دست آورد. در سال های اخیر، با توجه به برتری نسبی و قیمت های عادلانه، بسیاری از تولیدکنندگان تنها به پیوند محصولاتشان با تراشه های Tegra رضایت می دادند، اما به تدریج کمپانی های صاحب منصب دیگری مانند کوالکوم، سامسونگ و مدیاتک، رقابتی تنگاتنگ و تمام عیاری را با یکدیگر شروع کردند که بیش از پیش عرصه را بر NVIDIA تنگ تر می کرد. در زمان معرفی چیپ ست Tegra 4 وعده های فراوانی به کاربران داده شد و از سوی دیگر، آب و تاب زیاد در انتشار تبلیغات گسترده باعث شد، چهارمین عضو خانواده به نسبت پرجمعیت Tegra عنوان قدرتمندترین پردازنده موبایل جهان را از آن خود کند. اما این شور و هیجان کاذب، دوام چندانی نداشت. ضعیف ظاهر شدن Tegra4 در بنچمارک های متعدد و ارائه کارآیی دور از انتظار، تمام موفقیت های بزرگی را که NVIDIA برای Tegra 4 پیش بینی کرده بود، نقش بر آب کرد. اما اکنون غول فناوری با گذر از پنج آزمون نفس گیر، پخته تر شده و هسته Tegra K1 را که تغییرات انقلابی در گوشه و کنار آن صورت گرفته، عرضه کرده است. چیپ جدید را می توان به نوعی سپر دفاعی NVIDIA در مقابله با مدعیانش برشمرد. به نوعی می توان گفت، NVIDIA در نظر دارد کمی پا را فراتر از تصور کاربران گذاشته و با اعمال بهینه سازی های ریشه ای در بخش توان محاسباتی، گرافیکی و مصرف انرژی، کمر همت را برای رفع نقایص و عیب های نسخه پیشین Tegra ببندد. نسخه دیگری از Tegra K1 با نام Tegra K1 VCM توسط NVIDIA در دست ساخت قرار گرفته که به طور اختصاصی به منظور ارتقای سطح هوشمندی اتومبیل های مدرن آینده طراحی شده است. از امکانات در نظر گرفته شده براي سيستم روي يک چيپ VCM مي توان به پشتيباني از دوربين، سيستم کمک راننده پيشرفته (ADAS) با قابليت تشخيص افراد پياده، نمايش نقاط کور، اخطار تغيير مسير و سيستم تشخيص علائم جاده اشاره کرد. آمار و ارقام نشان می دهند، تعداد 4/5 ميليون خودروي هوشمند مجهز به سيستم روي يک چيپ انويديا در سراسر جهان تردد می کنند که شامل جديدترين خودروهاي Audi، BMW، Tesla و Volkswagen می شود. در K1 سعی شده تا حد امکان حصار محدودیت های سخت افزاری برداشته شود؛ به نحوی که بتوان بازی های کنسول را برای اجرا در دستگاه های اندرویدی آماده سازی کرد. حال پرسشی مطرح می شود که آیا شرکت های بازی های کامپیوتری سود قابل توجهی از پورت کردن گیم ها به دست خواهند آورد یا خیر! در صورتی که NVIDIA بخواهد برچسب قیمتTegra K1 را به صورت رقابتی انتخاب کند، با در نظر گرفتن قابلیت های ویژه در حرفه عکاسی و پردازش سیگنال های تصویری احتمال پیروزی و غلبه آن بر دیگر رقبای تازه نفس فراوان خواهد شد. به هر جهت مسوولان NVIDIA از مدت ها پیش با توسعه دهندگان بازی وارد مذاکره شده و برای استقبال و فروش هر چه بیشتر چیپ ست جدید K1 برنامه ریزی کرده اند. بر پایه عقیده دست اندرکاران حوزه تجهیزات دیجیتالی، پردازنده Denver نوعی ریسک برای NVIDIA محسوب شده و در حال حاضر نمی توان موفقیت آن را قطعی دانست. اما نظریه ای که NVIDIA برای طراحی پردازنده اصلی، هسته گرافیکی و پردازشگر سیگنال های تصویری اتخاذ کرده، عاقلانه و منطقی به نظر می رسد.