多機一體，NVIDIA SHIELD 徹底解析：Tegra 4 加持、無線串流，大玩桌機遊戲

相較於Apple對於iOS的控制，Google對於Android可說是寬鬆許多，部分廠商所做出來的產品甚至會打到Google原先的產品規劃，例如今年參展Computex的中國公司實義德，於會場上展出了基於Android 4.2的筆記型電腦，與低階版Chromebook打對台。較為大眾所知，跨越Android平板或手機架構框框的就是Rikomagic的MK802，外形比隨身碟稍大，只需接上螢幕與滑鼠，就是1台可操作的Android裝置。

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效能帶來遊戲需求

近年3C產業逐漸向行動裝置靠攏，在多方努力之下，晶片性能有著大幅提升，另一方面也是因為廠商把裝置性能列為賣點之一，直接用牛刀來砍那些撰寫不良的軟體雞。

效能高到一定程度之後，不免也令人思考，為何我們需要這麼強大的手機？打個電話、傳個簡訊需要2GHz四核的處理器？廠商為了能夠持續的賣出晶片、刺激消費，便開始推出許多更消耗資源的軟體，遊戲即為其中一份子。說到掌機遊戲市場，其實原本PS Vita、N3DSXL都是一家親，CPU的部分都是使用ARM架構，如今Android想要來分杯羹似乎也是合情合理的事。

可惜Android裝置的硬體太多太複雜，作業系統版本也有區別，加上遊戲軟體廠商和硬體廠商的「默契」，造成Android裝置上的遊戲大多都是新銳軟體公司開發，或是掌機上的老遊戲移

植再賺一筆，比較少看到老牌遊戲廠商將遊戲大作直接發表在Android上。

Tegra 4切入掌機市場

遊戲主機一般都有著特殊需求，加上量大可分攤成本，內部通常是特規訂做的晶片。NVIDIA是個老牌GPU製造商，在Tegra 3代時就相當強調其繪圖效能，甚至還與廠商共同推出THD遊戲，在Tegra系列應用處理器上加強光影與貼圖表現，近期則是乾脆跳下來自己做完整的Android裝置，順便宣傳一下自家新一代Tegra 4應用處理器的效能，頗有Google推出Nexus的味道，只不過Google是宣傳自家Android系統的可能性，NVIDIA則是宣傳Tegra 4硬體的潛力。

另外根據IDC和App Annie在2013年第二季所做的調查報告指出，Android已經打敗掌上型遊戲機市場，躍居第二名的行動遊戲平台，至於第一名依然是由iOS把持，而遊戲玩家在iOS和Android平台上的花費已達到掌機的4倍。在Apple獨佔iOS平台下，使用自家晶片推出個Android遊戲掌機似乎也是個合情合理的選擇。

▲今年第二季Android裝置終於正式超越掌機市場，與iOS形成行動遊戲市場的一二名。（圖片來源：App Annie）

CPU規格升級

NVIDIA不像高通從高階到低階平台均會推出不同晶片，而是直接以頻率做出產品區分，所以每當推出新款應用處理器時，勢必得用上最新的技術，以應付對手不斷推出小幅升級的新晶片。從Tegra 3到Tegra 4產品問世已超過1年的時間，其應用處理器的更新狀況早在前幾期的雜誌中已有專文報導，在此僅拉出幾個重要的更新敘述。

Tegra 3採用ARM架構的Coretc-A9處理器，採用NVIDIA研發的4 PLUS 1處理器配置方式，4顆採用一般製程的CPU，加上1顆採用低功耗製程的CPU，擷取不同製程的優缺點，低功耗時就將工作移交到較低頻率的那顆低功耗製程Cortex-A9，需要較多運算能力時則交由4顆一般製程的CPU執行，且這4顆CPU還可依據負荷程度分別開啟。Tegra 4繼承了4 PLUS 1這種非對稱式架構，但是CPU部分全部改為Cortex-A15；以純運算效能來說，Cortex-A9為2.5DMIPS/MHz，Cortex-A15則是3.5DMIPS/MHz，每時脈單位效能上升40％。

GPU運算核心增加

NVIDIA自從TNT2打響名號之後，便位居舉足輕重的繪圖大廠，在Tegra 4繪圖效能部分自

然是不會馬虎，Vertex Shader從Tegra 3的1組4個運算單元變為6組24個運算單元，Pixel Shader從2組8個運算單元變為4組48個運算單元。運作時脈也從前代520MHz提升至672MHz，若以帳面規格計算，Tegra 4的像素和材質填充率皆為Tegra 3的2.6倍、Z軸剔除速度和三角形生成速度皆為前代的1.3倍。

在其他行動繪圖IP設計大廠早已進入Unified Shader的時候，Tegra 4依然保持Pixel Shader和Vertex Shader分離的設計，須等到Tegra 5才會導入Kepler架構的GPU，且因為Unified Shader可兼作Pixel Shader或Vertex Shader，運算效率較佳，且較不怕Vertex Shader和Pixel Shader運算負載不均的情況。

雙通道記憶體架構

若要計算應用處理器的記憶體頻寬，就不能不提到Apple的A5X處理器，為了應付Retina Display的高解析度要求，A5X使用了32bit x 4的四通道記憶體控制器，而Tegra 3只有32bit單通道，直到Tegra 4才跟上主流的腳步採用32bit x 2的雙通道記憶體控制器。

Tegra 4可支援DDR3L或是LPDDR3的記憶體類型，時脈最高達466MHz（DDR3L-1866或LPDDR3-1866），Tegra 4i則是額外支援533MHz的LPDDR3（LPDDR3-2133），不過Tegra 4i不在本次的討論範圍內，筆者就點到為止。

其他升級的部分，就是Tegra 4已經可支援4K影片播放（流量62.5Mbps），HDMI輸出也確定能夠支援4K解析度。

▲Tegra 4比起Tegra 3在GPU部分的進步幅度比較，更適合運算複雜的遊戲畫面。