NVIDIA Tegra 2 protiv Tegra 3 | Nvidia Tegra 3 (četverojezgreni procesor) u odnosu na Tegra 2 Brzina, Performanse
NVIDIA, izvorno tvrtka za proizvodnju GPU-a (Graphics Processing Unit) [za koju se tvrdi da je izumila GPU-ove u kasnim devedesetima] nedavno se preselila na tržište mobilnog računalstva, gdje se NVIDIA-in sustav na čipovima (SoC) postavlja u telefone, tablete i druge ručne uređaje. Tegra je SoC serija koju je razvila NVIDIA s ciljem implementacije na mobilnom tržištu. U laičkom terminu, SoC je računalo na jednom IC-u (Integrated Circuit, odnosno čip). Tehnički, SoC je IC koji integrira tipične komponente na računalu (kao što su mikroprocesor, memorija, ulaz/izlaz) i druge sustave koji služe elektroničkim i radijskim funkcijama. Cilj ovog članka je usporediti dva nedavna Tegra serija SoC-a, naime NVIDIA Tegra 2 i NVIDIA Tegra 3.
Dvije glavne komponente Tegra 2 i Tegra 3 su njihov CPU temeljen na ARM-u (centralna procesorska jedinica, tzv. procesor) i GPU temeljen na NVIDIA-i. I Tegra 2 i Tegra 3 temelje se na ARM-ovom v7 ISA (arhitektura skupa instrukcija, ona koja se koristi kao početno mjesto za projektiranje procesora), a njihovi GPU-ovi temelje se na NVIDIA-inom GeForceu. CPU i GPU u Tegra 2 i Tegra 3 izgrađeni su u tehnologiji poluvodiča poznatoj kao 40nm TSMC-a (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company).
Tegra 2 (serija)
Tegra 2 serija SoC-ova prvi put je stavljena na tržište početkom 2010., a prvi set uređaja koji ih je postavio su neka ne tako poznata tablet računala. Prva implementacija istog u pametni telefon dogodila se u veljači 2011. kada je LG objavio svoj mobilni telefon Optimus 2X. Nakon toga veliki broj drugih mobilnih uređaja koristi Tegra 2 seriju SoC-ova, od kojih su neki Motorola Atrix 4G, Motorola Photon, LG Optimus Pad, Motorola Xoom, Lenevo ThinkPad Tablet i Samsung Galaxy Tab 10.1.
Tegra 2 serija SoC-ova (tehnički MPSoC, zbog višeprocesorskog CPU-a) imala je dvojezgrene CPU-ove temeljene na ARM Cotex-A9 (koji koriste ARM v7 ISA), koji su obično radili na taktu od 1 GHz. Ciljajući manje područje matrice, NVIDIA nije podržavala NEON upute (ARM-ovo napredno SIMD proširenje) u ovim CPU-ima. Odabrani GPU bio je NVIDIA-in Ultra Low Power (ULP) GeForce koji je imao upakiranih 8 jezgri (to nije iznenađenje za tvrtku poznatu po svojim GPU-ovima s više do mnogo jezgri). GPU-ovi su radili između 300MHz i 400MHz u različitim čipovima u seriji. Tegra 2 ima hijerarhije L1 predmemorije (instrukcije i podaci – privatni za svaku CPU jezgru) i L2 predmemorije (dijele obje CPU jezgre), a to omogućuje pakiranje do 1 GB DDR2 memorijskih modula.
Tegra 3 (serija)
Prvi SoC (ili bolje rečeno MPSoC) u seriji Tegra 3 objavljen je početkom studenog 2011. i tek treba biti implementiran u komercijalno dostupne uređaje. NVIDIA tvrdi da je ovo prvi mobilni super procesor, za sastavljanje četverojezgrene ARM Cotex-A9 arhitekture. Iako Tegra 3 ima četiri (i stoga četverostruke) ARM Cotex-A9 jezgre kao svoj glavni CPU, ima pomoćnu ARM Cotex-A9 jezgru (nazvanu prateća jezgra) koja je po arhitekturi identična ostalima, ali je urezana na nisku power fabric i radi na vrlo niskoj frekvenciji. Dok glavne jezgre mogu raditi na taktu od 1,3 GHz (kada su sve četiri jezgre aktivne) do 1,4 GHz (kada je aktivna samo jedna od četiri jezgre), pomoćna jezgra radi na taktu od 500 MHz. Cilj pomoćne jezgre je pokretanje pozadinskih procesa kada je uređaj u stanju mirovanja i na taj način štedi energiju. Za razliku od Tegre 2, Tegra 3 podržava NEON upute. GPU koji se koristi u Tegra 3 je NVIDIA-in GeForce, koji ima 12 jezgri upakiranih u sebe. Tegra 3 ima i L1 predmemoriju i L2 predmemoriju koja je slična onoj u Tergra 2 i koja omogućuje pakiranje do 2 GB DDR2 RAM-a.
Usporedba između Tegra 2 (serija) i Tegra 3 (serija) MPSoC-ova prikazana je u nastavku:
| Serija Tegra 2 | Serija Tegra 3 | |
| Datum izdavanja | Q1 2010 | Q4 2011 |
| Upišite | MPSoC | MPSoC |
| Prvi uređaj |
LG Optimus 2X (prva mobilna implementacija) |
Još nije implementirano |
| Ostali uređaji | 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 |
| CPU | ARM Cortex-A9 (Dual Core) | ARM Cortex-A9 (četverojezgreni) |
| Brzina CPU-a | 1,0 GHz – 1,2 GHz |
Jedna jezgra – do 1,4 GHz Četiri jezgre – do 1,3 GHz |
| GPU | NVIDIA GeForce (8 jezgri) | NVIDIA GeForce (12 jezgri) |
| Brzina takta GPU-a | 300MHz – 400MHz | Nije dostupno |
| CPU/GPU tehnologija | TSMC-ov 40nm | TSMC-ov 40nm |
| L1 predmemorija |
32kB upute, 32kB podaci (za svaku CPU jezgru) |
32kB upute, 32kB podaci (za svaku CPU jezgru) |
| L2 predmemorija |
1MB (dijele sve CPU jezgre) |
1MB (dijele sve CPU jezgre) |
| Memorija | Do 1GB | Do 2GB |
Sažetak
Ukratko, NVIDIA je u ime serije Tegra 3 predstavila MPSoC s velikim potencijalom. Očito nadmašuje njihovu Tegra 2 seriju MPSoC-ova u računalnim i grafičkim performansama. Ideja prateće jezgre je vrlo zgodna, jer može biti vrlo korisna za mobilne uređaje, budući da su takvi uređaji češće u stanju mirovanja i od njih se očekuje da izvršavaju pozadinske zadatke. Tek će se vidjeti kako će industrija mobilnog računalstva iskoristiti potencijal.
