NVIDIA Tegra 2 vs Tegra 3 | Nvidia Tegra 3 (firekjerners prosessor) vs Tegra 2 hastighet, ytelse
NVIDIA, opprinnelig et GPU (Graphics Processing Unit) produksjonsselskap [som hevdes å ha oppfunnet GPUer på slutten av nittitallet] har nylig flyttet inn på markedet for mobildatabehandling, der NVIDIAs System on Chips (SoC) er distribuert i telefoner, nettbrett og andre håndholdte enheter. Tegra er en SoC-serie utviklet av NVIDIA rettet mot distribusjon i mobilmarkedet. I en Laypersons term er en SoC en datamaskin på en enkelt IC (Integrated Circuit, aka chip). Teknisk sett er en SoC en IC som integrerer typiske komponenter på en datamaskin (som mikroprosessor, minne, input/output) og andre systemer som imøtekommer elektroniske og radiofunksjoner. Målet med denne artikkelen er å sammenligne to nyere SoC-er i Tegra-serien, nemlig NVIDIA Tegra 2 og NVIDIA Tegra 3.
De to hovedkomponentene til Tegra 2 og Tegra 3 er deres ARM-baserte CPU (Central Processing Unit, aka prosessor) og NVIDIA-baserte GPU. Både Tegra 2 og Tegra 3 er basert på ARMs v7 ISA (instruksjonssettarkitektur, den som brukes som startsted for å designe en prosessor) og deres GPUer er basert på NVIDIAs GeForce. CPU og GPU i både Tegra 2 og Tegra 3 er bygget i halvlederteknologien kjent som 40nm fra TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company).
Tegra 2 (serie)
SoC-er i Tegra 2-serien ble først markedsført tidlig i 2010, og det første settet med enheter som distribuerer dem er noen ikke så kjente nettbrett. Den første distribusjonen av det samme i en smarttelefon kom i februar 2011 da LG lanserte sin Optimus 2X-mobiltelefon. Deretter har et stort antall andre mobile enheter brukt SoC-er i Tegra 2-serien, noen av dem er Motorola Atrix 4G, Motorola Photon, LG Optimus Pad, Motorola Xoom, Lenevo ThinkPad Tablet og Samsung Galaxy Tab 10.1.
SoC-er i Tegra 2-serien (teknisk MPSoC, på grunn av multiprosessor-CPU) hadde ARM Cotex-A9-baserte dual-core CPUer (som bruker ARM v7 ISA), som vanligvis ble klokket til 1GHz. NVIDIA retter seg mot mindre dyseområde og støttet ikke NEON-instruksjoner (ARMs avanserte SIMD-utvidelse) i disse CPUene. Den valgte GPUen var NVIDIAs Ultra Low Power (ULP) GeForce som hadde 8 kjerner pakket inn (det er ikke en overraskelse for et selskap kjent for sine multi- til mange kjerne-GPUer). GPUene ble klokket mellom 300MHz til 400MHz i forskjellige brikker i serien. Tegra 2 har både L1-cache (instruksjon og data – privat for hver CPU-kjerne) og L2-cache (delt mellom begge CPU-kjernene) hierarkier, og som tillater pakking av opptil 1 GB DDR2-minnemoduler.
Tegra 3 (serie)
Den første SoC (eller rettere sagt MPSoC) i Tegra 3-serien ble utgitt tidlig i november 2011 og har ennå ikke blitt distribuert i kommersielt tilgjengelige enheter. NVIDIA hevder at dette er den første mobile superprosessoren, for å sette sammen firekjerners ARM Cotex-A9-arkitektur. Selv om Tegra 3 har fire (og derfor quad) ARM Cotex-A9-kjerner som hoved-CPU, har den en ekstra ARM Cotex-A9-kjerne (k alt følgekjernen) som er identisk i arkitektur med de andre, men er etset på en lav kraftstoff og er klokket til en svært lav frekvens. Mens hovedkjernene kan klokkes fra 1,3 GHz (når alle fire kjernene er aktive) til 1,4 GHz (når bare én av de fire kjernene er aktiv), klokkes hjelpekjernen til 500 MHz. Målet med hjelpekjernen er å kjøre bakgrunnsprosesser når enheten er i standby-modus og dermed spare strøm. I motsetning til Tegra 2, støtter Tegra 3 NEON-instruksjoner. GPUen som brukes i Tegra 3 er NVIDIAs GeForce, som har 12 kjerner pakket inn i seg. Tegra 3 har både L1-cache og L2-cache som ligner på Tergra 2 og som tillater pakking av opptil 2 GB DDR2 RAM.
Sammenligningen mellom Tegra 2 (serie) og Tegra 3 (serie) MPSoCs er tabellert nedenfor:
| Tegra 2-serien | Tegra 3-serien | |
| Utgivelsesdato | Q1 2010 | Q4 2011 |
| Type | MPSoC | MPSoC |
| Første enhet |
LG Optimus 2X (første mobilimplementering) |
Ikke utplassert ennå |
| Andre enheter | Motorola Atrix 4G, Motorola Photon 4G, LG Optimus Pad, Motorola Xoom, Motorola Electrify, Lenevo ThinkPad-nettbrett, Samsung Galaxy Tab 10.1 | – |
| ISA | ARM v7 | ARM v7 |
| CPU | ARM Cortex-A9 (dobbel kjerne) | ARM Cortex-A9 (quad Core) |
| CPUs klokkehastighet | 1,0 GHz – 1,2 GHz |
Single Core – opptil 1,4 GHz Fire kjerner – opptil 1,3 GHz |
| GPU | NVIDIA GeForce (8 kjerner) | NVIDIA GeForce (12 kjerner) |
| GPUs klokkehastighet | 300MHz – 400MHz | Ikke tilgjengelig |
| CPU/GPU-teknologi | TSMCs 40nm | TSMCs 40nm |
| L1 Cache |
32kB instruksjon, 32kB data (for hver CPU-kjerne) |
32kB instruksjon, 32kB data (for hver CPU-kjerne) |
| L2 Cache |
1MB (delt mellom alle CPU-kjerner) |
1MB (delt mellom alle CPU-kjerner) |
| Memory | Opptil 1GB | Opptil 2GB |
sammendrag
Opsummert har NVIDIA, i navnet til Tegra 3-serien, kommet ut med en MPSoC med høye potensialer. Den overgår åpenbart MPSoC-ene i Tegra 2-serien både når det gjelder databehandling og grafikkytelse. Ideen om en ledsagerkjerne er veldig ryddig, siden den kan være svært nyttig for mobile enheter, siden slike enheter oftere enn ikke er i standby-modus og de forventes å kjøre bakgrunnsoppgaver. Hvordan den mobile dataindustrien kommer til å utnytte potensialet, er ennå å se.
