NVIDIA Tegra 2 срещу Tegra 3 | Nvidia Tegra 3 (четириядрен процесор) срещу Tegra 2 Скорост, производителност
NVIDIA, първоначално компания за производство на GPU (Graphics Processing Unit) [за която се твърди, че е изобретила GPU в края на деветдесетте години], наскоро се премести на пазара на мобилни компютри, където системата върху чипове (SoC) на NVIDIA се внедрява в телефони, таблети и други преносими устройства. Tegra е серия SoC, разработена от NVIDIA, насочена към внедряване на мобилния пазар. В термина на Layperson, SoC е компютър на една IC (интегрална схема, известен още като чип). Технически, SoC е интегрална схема, която интегрира типични компоненти на компютър (като микропроцесор, памет, вход/изход) и други системи, които обслужват електронни и радио функции. Целта на тази статия е да сравни две скорошни SoC от серията Tegra, а именно NVIDIA Tegra 2 и NVIDIA Tegra 3.
Двата основни компонента на Tegra 2 и Tegra 3 са техният ARM базиран CPU (Централен процесор, известен още като процесор) и NVIDIA базиран GPU. Както Tegra 2, така и Tegra 3 са базирани на v7 ISA на ARM (архитектура на набор от инструкции, тази, която се използва като начално място за проектиране на процесор), а техните графични процесори са базирани на GeForce на NVIDIA. Централният процесор и графичният процесор както в Tegra 2, така и в Tegra 3 са изградени в полупроводниковата технология, известна като 40nm на TSMC (Тайванска компания за производство на полупроводници).
Tegra 2 (серия)
Tegra 2 серия SoC бяха пуснати на пазара за първи път в началото на 2010 г. и първият набор от устройства, които ги внедриха, са някои не толкова известни таблетни компютри. Първото внедряване на същото в смартфон дойде през февруари 2011 г., когато LG пусна своя мобилен телефон Optimus 2X. След което голям брой други мобилни устройства са използвали SoC от серията Tegra 2, някои от които са Motorola Atrix 4G, Motorola Photon, LG Optimus Pad, Motorola Xoom, Lenevo ThinkPad Tablet и Samsung Galaxy Tab 10.1.
Tegra 2 серия SoC (технически MPSoC, поради внедрения многопроцесорен CPU) имаха базирани на ARM Cotex-A9 двуядрени CPU (които използват ARM v7 ISA), които обикновено бяха с тактова честота 1GHz. Насочвайки се към по-малка площ на матрицата, NVIDIA не поддържа NEON инструкции (разширеното SIMD разширение на ARM) в тези процесори. Избраният графичен процесор беше Ultra Low Power (ULP) GeForce на NVIDIA, който имаше 8 ядра, опаковани в него (това не е изненада за компания, известна със своите много до много ядрени графични процесори). Графичните процесори бяха с тактова честота между 300MHz до 400MHz в различни чипове от серията. Tegra 2 има L1 кеш (инструкции и данни – лични за всяко CPU ядро) и L2 кеш (споделен между двете CPU ядра) йерархии и това позволява опаковане на до 1GB DDR2 модули памет.
Tegra 3 (серия)
Първата SoC (или по-скоро MPSoC) в серията Tegra 3 беше пусната в началото на ноември 2011 г. и все още предстои да бъде внедрена в наличните в търговската мрежа устройства. NVIDIA твърди, че това е първият мобилен супер процесор, за комбиниране на четириядрена ARM Cotex-A9 архитектура. Въпреки че Tegra 3 има четири (и следователно четири) ARM Cotex-A9 ядра като основен процесор, той има спомагателно ARM Cotex-A9 ядро (наречено придружаващо ядро), което е идентично по архитектура с останалите, но е гравирано на ниска power fabric и е с тактова честота на много ниска честота. Докато основните ядра могат да бъдат с тактова честота от 1,3 GHz (когато и четирите ядра са активни) до 1,4 GHz (когато само едно от четирите ядра е активно), спомагателното ядро е с тактова честота от 500 MHz. Целта на спомагателното ядро е да изпълнява фонови процеси, когато устройството е в режим на готовност и по този начин да пести енергия. За разлика от Tegra 2, Tegra 3 поддържа NEON инструкции. Графичният процесор, използван в Tegra 3, е GeForce на NVIDIA, който има 12 ядра, опаковани в него. Tegra 3 има както L1 кеш, така и L2 кеш, който е подобен на този на Tergra 2 и позволява пакетиране на до 2GB DDR2 RAM.
Сравнението между Tegra 2 (серия) и Tegra 3 (серия) MPSoC е представено в таблица по-долу:
| Tegra 2 Series | Tegra 3 Series | |
| Дата на издаване | Q1 2010 | Q4 2011 |
| Тип | MPSoC | MPSoC |
| Първо устройство |
LG Optimus 2X (първо мобилно внедряване) |
Все още не е внедрен |
| Други устройства | 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 (двуядрен) | ARM Cortex-A9 (четириядрен) |
| Частота на процесора | 1,0 GHz – 1,2 GHz |
Едноядрен – до 1,4 GHz Четири ядра – до 1,3 GHz |
| GPU | NVIDIA GeForce (8 ядра) | NVIDIA GeForce (12 ядра) |
| Частота на GPU | 300MHz – 400MHz | Не е налично |
| CPU/GPU технология | 40nm на TSMC | 40nm на TSMC |
| L1 кеш |
32kB инструкция, 32kB данни (за всяко процесорно ядро) |
32kB инструкция, 32kB данни (за всяко процесорно ядро) |
| L2 кеш |
1MB (споделено между всички процесорни ядра) |
1MB (споделено между всички процесорни ядра) |
| Памет | До 1GB | До 2GB |
Резюме
В обобщение, NVIDIA, в името на серията Tegra 3, излезе с MPSoC с висок потенциал. Той очевидно превъзхожда техните MPSoC от серията Tegra 2 както в изчислителната, така и в графичната производителност. Идеята за придружаващо ядро е много добра, тъй като може да бъде изключително полезна за мобилни устройства, тъй като такива устройства са в режим на готовност по-често, отколкото не и се очаква да изпълняват фонови задачи. Как индустрията за мобилни компютри ще използва потенциала, предстои да видим.
