NVIDIA Tegra 2 vs Tegra 3 | Nvidia Tegra 3 (Quad Core Processor) vs Tegra 2 Speed, Performance
NVIDIA, ursprungligen ett GPU (Graphics Processing Unit) tillverkningsföretag [som påstods ha uppfunnit GPU: er i slutet av nittiotalet] har nyligen flyttat in på marknaden för mobila datorer, där NVIDIAs System on Chips (SoC) är utplacerade i telefoner, surfplattor och andra handhållna enheter. Tegra är en SoC-serie utvecklad av NVIDIA som riktar sig till mobilmarknaden. I en lekpersons term är en SoC en dator på en enda IC (Integrated Circuit, aka chip). Tekniskt sett är en SoC en IC som integrerar typiska komponenter på en dator (som mikroprocessor, minne, input/output) och andra system som tillgodoser elektroniska och radiofunktioner. Målet med den här artikeln är att jämföra två nya SoCs i Tegra-serien, nämligen NVIDIA Tegra 2 och NVIDIA Tegra 3.
De två huvudkomponenterna i Tegra 2 och Tegra 3 är deras ARM-baserade CPU (Central Processing Unit, aka processor) och NVIDIA-baserad GPU. Både Tegra 2 och Tegra 3 är baserade på ARMs v7 ISA (instruktionsuppsättningsarkitektur, den som används som startplats för att designa en processor) och deras GPU:er är baserade på NVIDIAs GeForce. CPU:n och grafikprocessorn i både Tegra 2 och Tegra 3 är byggda i halvledartekniken känd som 40nm från TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company).
Tegra 2 (serie)
SoCs i Tegra 2-serien marknadsfördes först i början av 2010, och den första uppsättningen enheter som distribuerar dem är några inte så kända surfplattor. Den första implementeringen av densamma i en smartphone kom i februari 2011 när LG släppte sin Optimus 2X-mobiltelefon. Därefter har ett stort antal andra mobila enheter använt SoCs i Tegra 2-serien, av vilka några är Motorola Atrix 4G, Motorola Photon, LG Optimus Pad, Motorola Xoom, Lenevo ThinkPad Tablet och Samsung Galaxy Tab 10.1.
SoCs i Tegra 2-serien (tekniskt MPSoC, på grund av den installerade processorn med flera processorer) hade ARM Cotex-A9-baserade processorer med dubbla kärnor (som använder ARM v7 ISA), som vanligtvis klockades till 1 GHz. NVIDIA riktade in sig på mindre stansarea och stödde inte NEON-instruktioner (ARMs avancerade SIMD-förlängning) i dessa processorer. Den valda grafikprocessorn var NVIDIAs Ultra Low Power (ULP) GeForce som hade 8 kärnor inpackade (det är inte en överraskning för ett företag känt för sina multi- till många kärn-GPU:er). GPU:erna klockades mellan 300MHz till 400MHz i olika chips i serien. Tegra 2 har hierarkier för både L1-cache (instruktion och data – privat för varje CPU-kärna) och L2-cache (delad mellan båda CPU-kärnorna), och som tillåter packning av upp till 1 GB DDR2-minnesmoduler.
Tegra 3 (serie)
Den första SoC (eller snarare MPSoC) i Tegra 3-serien släpptes i början av november 2011 och har ännu inte implementerats i kommersiellt tillgängliga enheter. NVIDIA hävdar att detta är den första mobila superprocessorn för att sätta ihop fyrkärnig ARM Cotex-A9-arkitektur. Även om Tegra 3 har fyra (och därför fyrdubbla) ARM Cotex-A9-kärnor som huvudprocessor, har den en extra ARM Cotex-A9-kärna (kallad companion core) som är identisk i arkitekturen med de andra, men etsad på en låg kraftväv och klockas till en mycket låg frekvens. Medan huvudkärnorna kan klockas från 1,3 GHz (när alla fyra kärnorna är aktiva) till 1,4 GHz (när endast en av de fyra kärnorna är aktiv), klockas hjälpkärnan till 500 MHz. Målet för den extra kärnan är att köra bakgrundsprocesser när enheten är i standby-läge och därmed spara ström. Till skillnad från Tegra 2 stöder Tegra 3 NEON-instruktioner. GPU:n som används i Tegra 3 är NVIDIAs GeForce, som har 12 kärnor inpackade. Tegra 3 har både L1-cache och L2-cache som liknar den i Tergra 2 och som tillåter packning av upp till 2 GB DDR2-RAM.
Jämförelsen mellan Tegra 2 (serie) och Tegra 3 (serie) MPSoCs visas nedan:
| Tegra 2-serien | Tegra 3-serien | |
| Släppdatum | Q1 2010 | Q4 2011 |
| Typ | MPSoC | MPSoC |
| Första enheten |
LG Optimus 2X (första mobila implementeringen) |
Inte distribuerat ännu |
| Andra enheter | 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 klockhastighet | 1,0 GHz – 1,2 GHz |
Single Core – upp till 1,4 GHz Fyra kärnor – upp till 1,3 GHz |
| GPU | NVIDIA GeForce (8 kärnor) | NVIDIA GeForce (12 kärnor) |
| GPU:s klockhastighet | 300MHz – 400MHz | Inte tillgänglig |
| CPU/GPU-teknik | TSMC:s 40nm | TSMC:s 40nm |
| L1 Cache |
32kB instruktion, 32kB data (för varje CPU-kärna) |
32kB instruktion, 32kB data (för varje CPU-kärna) |
| L2 Cache |
1MB (delas mellan alla CPU-kärnor) |
1MB (delas mellan alla CPU-kärnor) |
| Memory | Upp till 1GB | Upp till 2GB |
Sammanfattning
Sammanfattningsvis har NVIDIA, i Tegra 3-seriens namn, kommit ut med en MPSoC med höga potentialer. Det överträffar uppenbarligen deras MPSoC i Tegra 2-serien i både dator- och grafikprestanda. Idén med en medföljande kärna är väldigt snygg, eftersom den kan vara mycket användbar för mobila enheter, eftersom sådana enheter är i standby-läge oftare än inte och de förväntas köra bakgrundsuppgifter. Hur den mobila datorindustrin kommer att utnyttja potentialen återstår att se.
