NVIDIA Tegra 2 kontra Tegra 3 | Nvidia Tegra 3 (procesor czterordzeniowy) kontra Tegra 2 Szybkość, wydajność
NVIDIA, pierwotnie firma produkująca procesory graficzne (Graphics Processing Unit) [podobno wynalazła procesory graficzne pod koniec lat dziewięćdziesiątych], niedawno przeniosła się na rynek komputerów przenośnych, gdzie w telefonach zastosowano układy NVIDIA System on Chips (SoC). tablety i inne urządzenia przenośne. Tegra to seria SoC opracowana przez firmę NVIDIA ukierunkowana na wdrożenie na rynku mobilnym. W terminologii laika SoC to komputer na pojedynczym układzie scalonym (ang. Integrated Circuit, czyli chip). Technicznie rzecz biorąc, SoC to układ scalony, który integruje typowe komponenty komputera (takie jak mikroprocesor, pamięć, wejście/wyjście) i inne systemy obsługujące funkcje elektroniczne i radiowe. Celem tego artykułu jest porównanie dwóch najnowszych układów SoC z serii Tegra, a mianowicie NVIDIA Tegra 2 i NVIDIA Tegra 3.
Dwa główne komponenty Tegra 2 i Tegra 3 to ich procesor oparty na ARM (centralna jednostka przetwarzania, czyli procesor) i procesor graficzny oparty na NVIDIA. Zarówno Tegra 2, jak i Tegra 3 są oparte na architekturze ARM v7 ISA (architektura zestawu instrukcji, która jest wykorzystywana jako punkt wyjścia do projektowania procesora), a ich GPU oparte są na GeForce NVIDIA. Procesor i procesor graficzny w układach Tegra 2 i Tegra 3 są zbudowane w technologii półprzewodnikowej znanej jako 40 nm firmy TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company).
Tegra 2 (seria)
SoC z serii Tegra 2 zostały po raz pierwszy wprowadzone na rynek na początku 2010 roku, a pierwszym zestawem urządzeń do ich wdrożenia są niektóre mniej znane tablety. Pierwsze wdrożenie tego samego w smartfonie miało miejsce w lutym 2011 roku, kiedy LG wypuściło swój telefon komórkowy Optimus 2X. Następnie wiele innych urządzeń mobilnych korzystało z układów SoC z serii Tegra 2, z których niektóre to Motorola Atrix 4G, Motorola Photon, LG Optimus Pad, Motorola Xoom, Lenevo ThinkPad Tablet i Samsung Galaxy Tab 10.1.
SoC z serii Tegra 2 (technicznie MPSoC, ze względu na wdrożony procesor wieloprocesorowy) miały dwurdzeniowe procesory oparte na ARM Cotex-A9 (wykorzystujące ARM v7 ISA), które zazwyczaj były taktowane z częstotliwością 1 GHz. Kierując się na mniejszy obszar matrycy, NVIDIA nie obsługiwała instrukcji NEON (rozszerzenie Advanced SIMD ARM) w tych procesorach. Wybranym procesorem graficznym był GeForce Ultra Low Power (ULP) firmy NVIDIA, który miał w sobie 8 rdzeni (nie jest to niespodzianką dla firmy słynącej z wielordzeniowych procesorów graficznych). Procesory graficzne były taktowane od 300 MHz do 400 MHz w różnych układach z tej serii. Tegra 2 ma zarówno pamięć podręczną L1 (instrukcje i dane – prywatne dla każdego rdzenia procesora), jak i pamięć podręczną L2 (współdzieloną przez oba rdzenie procesora), co pozwala na spakowanie do 1 GB modułów pamięci DDR2.
Tegra 3 (seria)
Pierwszy SoC (lub raczej MPSoC) z serii Tegra 3 został wydany na początku listopada 2011 roku i jeszcze nie został wdrożony w urządzeniach dostępnych na rynku. NVIDIA twierdzi, że jest to pierwszy mobilny superprocesor, który składa się z czterordzeniowej architektury ARM Cotex-A9. Chociaż Tegra 3 ma cztery (a zatem cztery) rdzenie ARM Cotex-A9 jako główny procesor, ma pomocniczy rdzeń ARM Cotex-A9 (nazywany rdzeniem towarzyszącym), który ma identyczną architekturę jak inne, ale jest wytrawiony na niskim energetyczna i jest taktowana z bardzo niską częstotliwością. Podczas gdy główne rdzenie mogą być taktowane z częstotliwością 1,3 GHz (gdy wszystkie cztery rdzenie są aktywne) do 1,4 GHz (gdy tylko jeden z czterech rdzeni jest aktywny), rdzeń pomocniczy jest taktowany z częstotliwością 500 MHz. Celem rdzenia pomocniczego jest uruchamianie procesów w tle, gdy urządzenie jest w trybie gotowości, a tym samym oszczędzanie energii. W przeciwieństwie do Tegra 2, Tegra 3 obsługuje instrukcje NEON. GPU użyty w Tegra 3 to GeForce firmy NVIDIA, który ma w sobie 12 rdzeni. Tegra 3 ma zarówno pamięć podręczną L1, jak i pamięć podręczną L2, która jest podobna do pamięci podręcznej Tergra 2 i umożliwia spakowanie do 2 GB pamięci RAM DDR2.
Porównanie pomiędzy układami MPSoC Tegra 2 (seria) i Tegra 3 (seria) przedstawiono w poniższej tabeli:
| Seria Tegra 2 | Seria Tegra 3 | |
| Data wydania | I kwartał 2010 | Q4 2011 |
| Typ | MPSoC | MPSoC |
| Pierwsze urządzenie |
LG Optimus 2X (pierwsze wdrożenie mobilne) |
Jeszcze nie wdrożono |
| Inne urządzenia | 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 (dwurdzeniowy) | ARM Cortex-A9 (czterordzeniowy) |
| Szybkość zegara procesora | 1.0 GHz – 1.2 GHz |
Jednordzeniowy - do 1,4 GHz Cztery rdzenie - do 1,3 GHz |
| GPU | NVIDIA GeForce (8 rdzeni) | NVIDIA GeForce (12 rdzeni) |
| Szybkość zegara GPU | 300MHz – 400MHz | Niedostępne |
| Technologia procesora/GPU | 40nm TSMC | 40nm TSMC |
| Pamięć podręczna L1 |
Instrukcja 32kB, dane 32kB (dla każdego rdzenia procesora) |
Instrukcja 32kB, dane 32kB (dla każdego rdzenia procesora) |
| Pamięć podręczna L2 |
1MB (współdzielone przez wszystkie rdzenie procesora) |
1MB (współdzielone przez wszystkie rdzenie procesora) |
| Pamięć | Do 1 GB | Do 2 GB |
Podsumowanie
Podsumowując, NVIDIA, w imię serii Tegra 3, przedstawiła MPSoC o wysokim potencjale. Oczywiście przewyższa ich MPSoC z serii Tegra 2 zarówno pod względem wydajności obliczeniowej, jak i graficznej. Pomysł rdzenia towarzyszącego jest bardzo fajny, ponieważ może być bardzo przydatny w przypadku urządzeń mobilnych, ponieważ takie urządzenia są częściej w trybie gotowości i oczekuje się, że będą uruchamiać zadania w tle. Jak branża komputerów mobilnych wykorzysta ten potencjał, dopiero się okaże.
