NVIDIA Tegra 2 vs Tegra 3 | Nvidia Tegra 3 (čtyřjádrový procesor) vs Tegra 2 Rychlost, výkon
NVIDIA, původně výrobní společnost GPU (Graphics Processing Unit) [tvrdila se, že vynalezla GPU na konci devadesátých let], se nedávno přesunula na trh mobilních počítačů, kde jsou v telefonech nasazeny systémy NVIDIA System on Chips (SoC), tablety a další ruční zařízení. Tegra je řada SoC vyvinutá společností NVIDIA s cílem nasazení na mobilním trhu. Z hlediska laika je SoC počítač na jediném IC (Integrated Circuit, neboli čip). Technicky je SoC integrovaný obvod, který integruje typické komponenty v počítači (jako je mikroprocesor, paměť, vstup/výstup) a další systémy, které zajišťují elektronické a rádiové funkce. Cílem tohoto článku je porovnat dvě nedávné SoC řady Tegra, konkrétně NVIDIA Tegra 2 a NVIDIA Tegra 3.
Dvě hlavní součásti Tegra 2 a Tegra 3 jsou jejich CPU založené na ARM (Central Processing Unit, neboli procesor) a GPU založené na NVIDIA. Tegra 2 i Tegra 3 jsou založeny na ARM v7 ISA (architektura instrukční sady, ta, která se používá jako výchozí místo pro návrh procesoru) a jejich GPU jsou založeny na GeForce společnosti NVIDIA. CPU a GPU v Tegra 2 a Tegra 3 jsou postaveny v polovodičové technologii známé jako 40nm od TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company).
Tegra 2 (řada)
SoC řady Tegra 2 byly poprvé uvedeny na trh počátkem roku 2010 a první sadou zařízení, která je nasadila, jsou některé nepříliš známé tablety. První nasazení téhož do smartphonu přišlo v únoru 2011, kdy LG uvedlo svůj mobilní telefon Optimus 2X. Následně velké množství dalších mobilních zařízení používá SoC řady Tegra 2, z nichž některé jsou Motorola Atrix 4G, Motorola Photon, LG Optimus Pad, Motorola Xoom, Lenevo ThinkPad Tablet a Samsung Galaxy Tab 10.1.
SoC řady Tegra 2 (technicky MPSoC, kvůli nasazenému víceprocesorovému CPU) měly dvoujádrové CPU založené na ARM Cotex-A9 (které používají ARM v7 ISA), které byly obvykle taktovány na 1 GHz. NVIDIA, zaměřená na menší oblast, nepodporovala instrukce NEON (rozšíření ARM Advanced SIMD) v těchto CPU. Vybraným GPU byl NVIDIA Ultra Low Power (ULP) GeForce, který měl v sobě 8 jader (není to překvapení pro společnost, která je známá svými více až mnoha jádry GPU). GPU byly taktovány mezi 300 MHz až 400 MHz v různých čipech v sérii. Tegra 2 má hierarchie L1 cache (instrukce a data – soukromá pro každé jádro CPU) i L2 cache (sdílená mezi oběma jádry CPU), které umožňují zabalit až 1 GB paměťových modulů DDR2.
Tegra 3 (řada)
První SoC (nebo spíše MPSoC) v sérii Tegra 3 byl vydán na začátku listopadu 2011 a dosud nebyl nasazen v komerčně dostupných zařízeních. NVIDIA tvrdí, že se jedná o první mobilní superprocesor, který dává dohromady čtyřjádrovou architekturu ARM Cotex-A9. Ačkoli má Tegra 3 čtyři (a tedy čtyři) jádra ARM Cotex-A9 jako hlavní CPU, má pomocné jádro ARM Cotex-A9 (pojmenované jako doprovodné jádro), které je architektonicky identické s ostatními, ale je vyleptané na nízké úrovni. power fabric a je taktován na velmi nízkou frekvenci. Zatímco hlavní jádra mohou být taktována na 1,3 GHz (když jsou aktivní všechna čtyři jádra) až 1,4 GHz (když je aktivní pouze jedno ze čtyř jader), pomocné jádro je taktováno na 500 MHz. Cílem pomocného jádra je spouštět procesy na pozadí, když je zařízení v pohotovostním režimu a šetřit tak energii. Na rozdíl od Tegra 2 podporuje Tegra 3 instrukce NEON. GPU použitý v Tegra 3 je NVIDIA GeForce, která má v sobě zabalené 12 jader. Tegra 3 má mezipaměť L1 i mezipaměť L2, která je podobná jako u Tergra 2 a která umožňuje zabalit až 2 GB DDR2 RAM.
Srovnání mezi Tegra 2 (řada) a Tegra 3 (řada) MPSoCs je v tabulce níže:
| Tegra 2 Series | Tegra 3 Series | |
| Datum vydání | 1. čtvrtletí 2010 | 4. čtvrtletí 2011 |
| Typ | MPSoC | MPSoC |
| První zařízení |
LG Optimus 2X (první mobilní nasazení) |
Zatím neimplementováno |
| Ostatní zařízení | Motorola Atrix 4G, Motorola Photon 4G, LG Optimus Pad, Motorola Xoom, Motorola Electrify, tablet Lenevo ThinkPad, Samsung Galaxy Tab 10.1 | – |
| ISA | ARM v7 | ARM v7 |
| CPU | ARM Cortex-A9 (Dual Core) | ARM Cortex-A9 (čtyřjádrový) |
| Rychlost CPU | 1,0 GHz – 1,2 GHz |
Jednojádrové – až 1,4 GHz Čtyři jádra – až 1,3 GHz |
| GPU | NVIDIA GeForce (8 jader) | NVIDIA GeForce (12 jader) |
| Takt GPU | 300MHz – 400MHz | Není k dispozici |
| Technologie CPU/GPU | 40nm TSMC | 40nm TSMC |
| Keše L1 |
32kB instrukce, 32kB data (pro každé jádro CPU) |
32kB instrukce, 32kB data (pro každé jádro CPU) |
| Mezipaměť L2 |
1 MB (sdíleno mezi všemi jádry CPU) |
1 MB (sdíleno mezi všemi jádry CPU) |
| Paměť | Až 1 GB | Až 2 GB |
Shrnutí
Shrnuto a podtrženo, NVIDIA, jménem série Tegra 3, přišla s MPSoC s vysokým potenciálem. Zjevně předčí jejich MPSoC řady Tegra 2 jak ve výpočetním, tak grafickém výkonu. Myšlenka doprovodného jádra je velmi úhledná, protože může být velmi užitečná pro mobilní zařízení, protože taková zařízení jsou častěji v pohotovostním režimu a očekává se, že budou spouštět úlohy na pozadí. Jak průmysl mobilních počítačů využije potenciál, se teprve uvidí.
