NVIDIA Tegra 2 vs Tegra 3 | Nvidia Tegra 3 (neljatuumaline protsessor) vs Tegra 2 kiirus, jõudlus
NVIDIA, algselt GPU (Graphics Processing Unit) tootmisettevõte [väidetav alt leiutas GPU-d üheksakümnendate lõpus], on hiljuti liikunud mobiilsete andmetöötluste turule, kus NVIDIA kiipide süsteem (SoC) on kasutusel telefonides, tahvelarvutid ja muud pihuseadmed. Tegra on NVIDIA välja töötatud SoC-seeria, mis on suunatud mobiiliturule. Tavainimese mõistes on SoC arvuti ühel IC-l (Integrated Circuit ehk kiip). Tehniliselt on SoC IC, mis integreerib arvuti tüüpilisi komponente (nagu mikroprotsessor, mälu, sisend/väljund) ja muid süsteeme, mis pakuvad elektroonilisi ja raadiofunktsioone. Selle artikli eesmärk on võrrelda kahte hiljutist Tegra seeria SoC-d, nimelt NVIDIA Tegra 2 ja NVIDIA Tegra 3.
Tegra 2 ja Tegra 3 kaks peamist komponenti on nende ARM-põhine CPU (keskprotsessor ehk protsessor) ja NVIDIA-põhine GPU. Nii Tegra 2 kui ka Tegra 3 põhinevad ARM-i v7 ISA-l (käsukomplekti arhitektuur, see, mida kasutatakse protsessori kujundamise lähtekohana) ja nende GPU-d põhinevad NVIDIA GeForce'il. Nii Tegra 2 kui ka Tegra 3 protsessor ja GPU on ehitatud pooljuhttehnoloogias, mida tuntakse TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company) nime all 40 nm.
Tegra 2 (seeria)
Tegra 2-seeria SoC-sid turustati esmakordselt 2010. aasta alguses ja esimene seadmete komplekt, mis neid kasutusele võttis, on mõned mitte nii kuulsad tahvelarvutid. Esimene nutitelefoni kasutuselevõtt toimus 2011. aasta veebruaris, kui LG lasi välja oma Optimus 2X mobiiltelefoni. Pärast seda on paljud teised mobiilseadmed kasutanud Tegra 2 seeria SoC-sid, millest mõned on Motorola Atrix 4G, Motorola Photon, LG Optimus Pad, Motorola Xoom, Lenevo ThinkPad Tablet ja Samsung Galaxy Tab 10.1.
Tegra 2 seeria SoC-del (tehniliselt MPSoC, kuna kasutati mitme protsessoriga protsessorit) olid ARM Cotex-A9-põhised kahetuumalised protsessorid (mis kasutab ARM v7 ISA-d), mille taktsagedus oli tavaliselt 1 GHz. Väiksemale stantsipiirkonnale sihtides ei toetanud NVIDIA nendes protsessorites NEON-i juhiseid (ARM-i Advanced SIMD laiendus). Valitud GPU oli NVIDIA Ultra Low Power (ULP) GeForce, millesse oli pakitud 8 südamikku (see pole üllatus ettevõttele, kes on tuntud oma mitme- ja mitmetuumaliste GPU-de poolest). Graafikaprotsessorid olid seeria erinevates kiipides vahemikus 300 MHz kuni 400 MHz. Tegra 2-l on nii L1-vahemälu (juhised ja andmed – privaatne iga CPU-tuuma jaoks) kui ka L2-vahemälu (jagatud mõlema CPU-tuuma vahel) hierarhia ning see võimaldab pakkida kuni 1 GB DDR2-mälumooduleid.
Tegra 3 (seeria)
Tegra 3 seeria esimene SoC (või õigemini MPSoC) ilmus 2011. aasta novembri alguses ja seda ei ole veel müügilolevates seadmetes kasutusele võetud. NVIDIA väitel on see esimene mobiilne superprotsessor neljatuumalise ARM Cotex-A9 arhitektuuri kokkupanekuks. Kuigi Tegra 3 põhiprotsessoriks on neli (ja seega ka neljast) ARM Cotex-A9 tuuma, on sellel ARM Cotex-A9 abituum (mida nimetatakse kaastuumaks), mis on oma arhitektuurilt identne teistega, kuid on söövitatud madalale. jõukangas ja selle taktsagedus on väga madal. Kui põhituumade taktsagedus on 1,3 GHz (kui kõik neli tuuma on aktiivsed) kuni 1,4 GHz (kui ainult üks neljast tuumast on aktiivne), siis abituuma taktsagedus on 500 MHz. Abituuma eesmärk on käivitada taustaprotsesse, kui seade on ooterežiimis ja seega säästa energiat. Erinev alt Tegra 2-st toetab Tegra 3 NEON-i juhiseid. Tegra 3-s kasutatav GPU on NVIDIA GeForce, millesse on pakitud 12 tuuma. Tegra 3-l on nii L1 vahemälu kui ka L2 vahemälu, mis sarnaneb Tergra 2 omaga ja võimaldab pakkida kuni 2 GB DDR2 RAM-i.
Tegra 2 (seeria) ja Tegra 3 (seeria) MPSoC-de võrdlus on toodud allpool:
| Tegra 2 seeria | Tegra 3 seeria | |
| Avaldamise kuupäev | 1 kvartal 2010 | 4. kvartal 2011 |
| Tüüp | MPSoC | MPSoC |
| Esimene seade |
LG Optimus 2X (esimene mobiilne juurutamine) |
Pole veel juurutatud |
| Muud seadmed | 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 (kahetuumaline) | ARM Cortex-A9 (neljatuumaline) |
| CPU taktsagedus | 1,0 GHz – 1,2 GHz |
Ühetuumaline – kuni 1,4 GHz Neli südamikku – kuni 1,3 GHz |
| GPU | NVIDIA GeForce (8 tuuma) | NVIDIA GeForce (12 tuuma) |
| GPU kellakiirus | 300MHz – 400MHz | Pole saadaval |
| CPU/GPU tehnoloogia | TSMC 40nm | TSMC 40nm |
| L1 vahemälu |
32 kB juhis, 32 kB andmed (iga CPU tuuma jaoks) |
32 kB juhis, 32 kB andmed (iga CPU tuuma jaoks) |
| L2 vahemälu |
1MB (jagatud kõigi CPU tuumade vahel) |
1MB (jagatud kõigi CPU tuumade vahel) |
| Mälu | Kuni 1 GB | Kuni 2 GB |
Kokkuvõte
Kokkuvõttes on NVIDIA Tegra 3 seeria nimel välja tulnud suure potentsiaaliga MPSoC-ga. Ilmselgelt ületab see nende Tegra 2 seeria MPSoC-sid nii andmetöötluse kui ka graafika jõudluse osas. Kaastuuma idee on väga kena, kuna see võib olla mobiilseadmete jaoks väga kasulik, kuna sellised seadmed on sagedamini ooterežiimis ja neilt eeldatakse taustatoimingute tegemist. Seda, kuidas mobiilse andmetöötluse tööstus potentsiaali ära kasutab, pole veel näha.
