NVIDIA Tegra 2 vs Tegra 3 | Nvidia Tegra 3 (Quad Core Processor) vs Tegra 2 Speed, Performance
NVIDIA, der oprindeligt var en GPU (Graphics Processing Unit)-fremstillingsvirksomhed [som hævdes at have opfundet GPU'er i slutningen af halvfemserne] er for nylig flyttet ind på markedet for mobile computere, hvor NVIDIAs System on Chips (SoC) er implementeret i telefoner, tablets og andre håndholdte enheder. Tegra er en SoC-serie udviklet af NVIDIA rettet mod udrulning på mobilmarkedet. I en lægmands term er en SoC en computer på en enkelt IC (Integrated Circuit, aka chip). Teknisk set er en SoC en IC, der integrerer typiske komponenter på en computer (såsom mikroprocessor, hukommelse, input/output) og andre systemer, der imødekommer elektroniske og radiofunktioner. Målet med denne artikel er at sammenligne to nyere SoC'er i Tegra-serien, nemlig NVIDIA Tegra 2 og NVIDIA Tegra 3.
De to hovedkomponenter i Tegra 2 og Tegra 3 er deres ARM-baserede CPU (Central Processing Unit, aka processor) og NVIDIA-baserede GPU. Både Tegra 2 og Tegra 3 er baseret på ARMs v7 ISA (instruktionssætarkitektur, den der bruges som udgangspunkt for design af en processor) og deres GPU'er er baseret på NVIDIAs GeForce. CPU'en og GPU'en i både Tegra 2 og Tegra 3 er bygget i halvlederteknologien kendt som 40nm fra TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company).
Tegra 2 (serie)
SoC'er i Tegra 2-serien blev først markedsført i begyndelsen af 2010, og det første sæt enheder til at implementere dem er nogle knap så berømte tablet-pc'er. Den første implementering af samme i en smartphone kom i februar 2011, da LG frigav sin Optimus 2X mobiltelefon. Herefter har et stort antal andre mobile enheder brugt Tegra 2-serien SoC'er, hvoraf nogle er Motorola Atrix 4G, Motorola Photon, LG Optimus Pad, Motorola Xoom, Lenevo ThinkPad Tablet og Samsung Galaxy Tab 10.1.
Tegra 2-serien SoC'er (teknisk MPSoC, på grund af den installerede multiprocessor-CPU) havde ARM Cotex-A9-baserede dual-core-CPU'er (der bruger ARM v7 ISA), som typisk blev clocket til 1GHz. Målrettet mod mindre matriceområde understøttede NVIDIA ikke NEON-instruktioner (ARMs avancerede SIMD-udvidelse) i disse CPU'er. Den valgte GPU var NVIDIAs Ultra Low Power (ULP) GeForce, som havde 8 kerner pakket ind (det er ikke en overraskelse for et firma, der er berømt for deres multi til mange core GPU'er). GPU'erne blev clocket mellem 300MHz til 400MHz i forskellige chips i serien. Tegra 2 har både L1-cache (instruktion og data – privat for hver CPU-kerne) og L2-cache (delt mellem begge CPU-kerner) hierarkier, og som tillader pakning af op til 1 GB DDR2-hukommelsesmoduler.
Tegra 3 (serie)
Den første SoC (eller rettere MPSoC) i Tegra 3-serien blev udgivet i begyndelsen af november 2011 og er endnu ikke implementeret i kommercielt tilgængelige enheder. NVIDIA hævder, at dette er den første mobile superprocessor, til at sammensætte quad-core ARM Cotex-A9-arkitektur. Selvom Tegra 3 har fire (og derfor quad) ARM Cotex-A9-kerner som hoved-CPU, har den en ekstra ARM Cotex-A9-kerne (kaldet companion-kernen), som i arkitekturen er identisk med de andre, men er ætset på en lav kraftstof og er clocket ved en meget lav frekvens. Mens hovedkernerne kan klokkes fra 1,3 GHz (når alle fire kerner er aktive) til 1,4 GHz (når kun én af de fire kerner er aktiv), clockes hjælpekernen til 500 MHz. Målet med hjælpekernen er at køre baggrundsprocesser, når enheden er i standbytilstand og dermed spare strøm. I modsætning til Tegra 2, understøtter Tegra 3 NEON instruktioner. GPU'en, der bruges i Tegra 3, er NVIDIAs GeForce, som har 12 kerner pakket ind. Tegra 3 har både L1-cache og L2-cache, der ligner den i Tergra 2, og som tillader pakning af op til 2 GB DDR2 RAM.
Sammenligningen mellem Tegra 2 (serie) og Tegra 3 (serie) MPSoC'er er vist nedenfor:
| Tegra 2-serien | Tegra 3-serien | |
| Udgivelsesdato | Q1 2010 | 4. kvartal 2011 |
| Type | MPSoC | MPSoC |
| Første enhed |
LG Optimus 2X (første mobilimplementering) |
Ikke implementeret endnu |
| Andre enheder | 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 (Dual Core) | ARM Cortex-A9 (Quad Core) |
| CPU's klokkehastighed | 1,0 GHz – 1,2 GHz |
Single Core – op til 1,4 GHz Fire kerner – op til 1,3 GHz |
| GPU | NVIDIA GeForce (8 kerner) | NVIDIA GeForce (12 kerner) |
| GPU's klokkehastighed | 300MHz – 400MHz | Ikke tilgængelig |
| CPU/GPU-teknologi | TSMC's 40nm | TSMC's 40nm |
| L1-cache |
32kB instruktion, 32kB data (for hver CPU-kerne) |
32kB instruktion, 32kB data (for hver CPU-kerne) |
| L2 Cache |
1MB (delt mellem alle CPU-kerner) |
1MB (delt mellem alle CPU-kerner) |
| Memory | Op til 1GB | Op til 2GB |
Oversigt
Sammenfattende er NVIDIA, i Tegra 3-seriens navn, kommet ud med en MPSoC med høje potentialer. Det overgår naturligvis deres MPSoC'er i Tegra 2-serien i både computer- og grafikydeevne. Ideen med en ledsagerkerne er meget pæn, da den kan være yderst nyttig til mobile enheder, da sådanne enheder oftere er i standbytilstand, og de forventes at køre baggrundsopgaver. Hvordan den mobile computerindustri kommer til at udnytte potentialet, er endnu uvist.
