NVIDIA Tegra 2 proti Tegra 3 | Nvidia Tegra 3 (štirijedrni procesor) proti Tegra 2 Hitrost, zmogljivost
NVIDIA, prvotno proizvodno podjetje GPU (Graphics Processing Unit) [za katerega trdijo, da je izumilo GPE v poznih devetdesetih], se je pred kratkim preselilo na trg mobilnega računalništva, kjer so sistemi NVIDIA na čipih (SoC) nameščeni v telefonih, tablice in druge ročne naprave. Tegra je serija SoC, ki jo je razvila NVIDIA in je namenjena uvajanju na mobilnem trgu. V laičnem izrazu je SoC računalnik na enem IC (integrirano vezje, alias čip). Tehnično je SoC IC, ki združuje tipične komponente v računalniku (kot so mikroprocesor, pomnilnik, vhod/izhod) in druge sisteme, ki skrbijo za elektronske in radijske funkcije. Cilj tega članka je primerjati dva nedavna sistema SoC serije Tegra, in sicer NVIDIA Tegra 2 in NVIDIA Tegra 3.
Dve glavni komponenti Tegra 2 in Tegra 3 sta njun CPE, ki temelji na ARM (centralna procesna enota, imenovan tudi procesor) in GPE, ki temelji na NVIDIA. Tako Tegra 2 kot Tegra 3 temeljita na ARM v7 ISA (arhitektura nabora ukazov, tista, ki se uporablja kot izhodišče za načrtovanje procesorja), njuni grafični procesorji pa temeljita na GeForce NVIDIA. CPE in GPE v Tegra 2 in Tegra 3 sta zgrajena v polprevodniški tehnologiji, znani kot 40nm TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company).
Tegra 2 (serija)
Tegra 2 serije SoC so prvič tržili v začetku leta 2010 in prvi sklop naprav, ki so jih uporabili, so nekateri manj znani tablični računalniki. Prva uvedba istega v pametnem telefonu je prišla februarja 2011, ko je LG izdal svoj mobilni telefon Optimus 2X. Temu je sledilo veliko število drugih mobilnih naprav, ki so uporabljale SoC serije Tegra 2, med katerimi so nekatere Motorola Atrix 4G, Motorola Photon, LG Optimus Pad, Motorola Xoom, Lenevo ThinkPad Tablet in Samsung Galaxy Tab 10.1.
SoC-ji serije Tegra 2 (tehnično MPSoC, zaradi nameščenega večprocesorskega CPE-ja) so imeli dvojedrne CPE-je na osnovi ARM Cotex-A9 (ki uporabljajo ARM v7 ISA), ki so običajno delovali na 1 GHz. NVIDIA ni podpirala navodil NEON (ARM-jeva napredna razširitev SIMD) v teh procesorjih, ker cilja na manjše območje matrice. Izbrani grafični procesor je bil NVIDIA GeForce z izjemno nizko porabo energije (ULP), ki je imel 8 jeder (to ni presenečenje za podjetje, ki slovi po svojih več jedrnih grafičnih procesorjih). GPE-ji so bili taktni med 300MHz in 400MHz v različnih čipih v seriji. Tegra 2 ima tako hierarhijo predpomnilnika L1 (navodila in podatki – zasebno za vsako jedro CPU) kot predpomnilnik L2 (deljen med obema jedroma CPE), kar omogoča pakiranje do 1 GB pomnilniških modulov DDR2.
Tegra 3 (serija)
Prvi SoC (ali bolje rečeno MPSoC) v seriji Tegra 3 je bil izdan v začetku novembra 2011 in še ni bil nameščen v komercialno dostopnih napravah. NVIDIA trdi, da je to prvi mobilni super procesor za sestavljanje štirijedrne arhitekture ARM Cotex-A9. Čeprav ima Tegra 3 štiri (in torej štiri) jedra ARM Cotex-A9 kot glavni CPE, ima pomožno jedro ARM Cotex-A9 (imenovano spremljevalno jedro), ki je po arhitekturi identično ostalim, vendar je vgravirano na nizko power fabric in deluje na zelo nizki frekvenci. Medtem ko lahko glavna jedra delujejo na 1,3 GHz (ko so aktivna vsa štiri jedra) do 1,4 GHz (ko je aktivno samo eno od štirih jeder), je pomožno jedro na 500 MHz. Cilj pomožnega jedra je izvajanje procesov v ozadju, ko je naprava v stanju pripravljenosti in s tem varčevanje z energijo. Za razliko od Tegra 2, Tegra 3 podpira navodila NEON. GPU, uporabljen v Tegra 3, je NVIDIA GeForce, ki ima 12 jeder. Tegra 3 ima predpomnilnik L1 in predpomnilnik L2, ki je podoben predpomnilniku Tergra 2 in omogoča pakiranje do 2 GB DDR2 RAM.
Primerjava med Tegra 2 (serija) in Tegra 3 (serija) MPSoC je prikazana spodaj:
| Serija Tegra 2 | Serija Tegra 3 | |
| Datum izdaje | Q1 2010 | Q4 2011 |
| Type | MPSoC | MPSoC |
| Prva naprava |
LG Optimus 2X (prva mobilna uvedba) |
Še ni uveden |
| Druge naprave | Motorola Atrix 4G, Motorola Photon 4G, LG Optimus Pad, Motorola Xoom, Motorola Electrify, Lenevo ThinkPad Tablet, Samsung Galaxy Tab 10.1 | – |
| ISA | ARM v7 | ARM v7 |
| CPE | ARM Cortex-A9 (Dual Core) | ARM Cortex-A9 (štirijedrni) |
| takt procesorja | 1,0 GHz – 1,2 GHz |
Eno jedro – do 1,4 GHz Štiri jedra – do 1,3 GHz |
| GPE | NVIDIA GeForce (8 jeder) | NVIDIA GeForce (12 jeder) |
| Hitrost GPU-ja | 300MHz – 400MHz | Ni na voljo |
| CPE/GPU tehnologija | 40nm TSMC | 40nm TSMC |
| Predpomnilnik L1 |
32kB navodila, 32kB podatki (za vsako jedro procesorja) |
32kB navodila, 32kB podatki (za vsako jedro procesorja) |
| Predpomnilnik L2 |
1MB (deljeno med vsa jedra CPE) |
1MB (deljeno med vsa jedra CPE) |
| Spomin | Do 1 GB | Do 2 GB |
Povzetek
Če povzamemo, je NVIDIA v imenu serije Tegra 3 predstavila MPSoC z velikim potencialom. Očitno prekaša njihove MPSoC serije Tegra 2 tako v računalniški kot grafični zmogljivosti. Zamisel o spremljevalnem jedru je zelo čedna, saj je lahko zelo uporabna za mobilne naprave, saj so takšne naprave pogosteje v stanju pripravljenosti in se od njih pričakuje, da izvajajo opravila v ozadju. Kako bo industrija mobilnega računalništva izkoristila potencial, je treba še videti.
