Выбирай : Покупай : Используй

Вход для партнеров

Вход для продавцов

NVIDIA Tegra 3: что вы должны знать о новой платформе

В феврале 2008 года компания NVIDIA задумала совершить революцию и анонсировала процессор Tegra для мобильных устройств, относящийся к классу SoC (System-on-Chip). SoC – это система на чипе, который содержит схему, способную выполнять функции целого компьютера. Как правило, SoC состоит из одного или нескольких микропроцессоров и микроконтроллеров, содержит таймеры, счетчики, интерфейсы для подключения внешних устройств и многое другое.
Автор Елена Радченко

Так как все необходимое для полноценной работы находится на одной схеме, это позволяет значительно увеличить скорость работы, снизить энергопотребление и уменьшить габаритные размеры, что особенно актуально при разработке мобильных устройств. Преимущества для производителей тоже вполне очевидны: вместо кучи микросхем они получают от разработчика готовый чип, который сам по себе умеет выполнять большое количество задач – остается только вписать его в устройство. Кристалл Tegra объединил в себе центральный процессор с архитектурой ARM, графический процессор, медиа- и DSP- процессоры, контроллеры памяти и периферийных устройств.

Первыми опытами по внедрению своей «системы на одном кристалле» в массы стали чипы для смартфонов Tegra APX 2500 и 2600 с поддержкой воспроизведения HD-видео и 12 Мп фотокамер. За ними последовали Tegra 600 и 650, которые собирались использовать в смартбуках и портативных интернет-девайсах. Первым продуктом на Tegra стал медиаплеер Microsoft Zune HD, за ним последовал плеер с сенсорным управлением Samsung YP-M1, а в качестве первого смартфона в анналах истории записан Microsot Kin, который продавали через американского оператора Verizon Wireless.

NVIDIA Tegra 3

Однако по ряду причин эти эксперименты NVIDIA не принесли ей желаемых дивидендов. Одним из факторов называют отсутствие приложений, без которых новая платформа не смогла обеспечить достаточное конкурентное преимущество; другим – разработки иных игроков рынка, которые прекрасно обходились без платформы NVIDIA, используя мозги собственных инженеров. Однако уже второе поколение Tegra, анонсированное в 2010, вывело NVIDIA в ряд серьезных игроков. Именно на его основе Samsung стал делать свои знаменитые Galaxy Tab, с учетом ее особенностей Google писала ОС Android Honeycomb.

На чипсете Tegra 2 базируются такие популярные устройства как Motorola Droid X2, Motorola Xoom, Acer Iconia Tab, ASUS EEE Pad Transformer и множество других планшетов и смартфонов. Анонсированная в ноябре 2011 года, Tegra 3 вызвала ожидаемый всплеск интереса, в том числе у автомобильных компаний - Audi объявила о том, что выбрала NVIDIA Tegra 3 для своих информационно-развлекательных систем и новых цифровых приборных панелей, которыми будет оснащать свою линейку авто, начиная с 2013 года. Надо заметить, что у компании AUDI уже достаточно большой опыт сотрудничества с nVidia. Чем же заслужила Tegra 3 такие почести и насколько сильно она отличается от своей предшественницы?

Tegra 3 vs Tegra 2

В основе Tegra 3, также известного под кодовым названием Project Kal-El, лежит четырехъядерный ARM-процессор Cortex A9, каждое ядро которого работает с частотой 1,3 ГГц (при условии использования нескольких ядер одновременно, в версии для смартфонов это 1,5 ГГц). Его производительность составляет 13800 MIPS (миллионов операций в секунду), в то время как у двухъядерного процессора Tegra 2 – в три раза меньше. Наличие четырех полноценных ядер против двух в платформе Tegra 2 должно сильно сказаться на работе приложений, которые рассчитаны на многопоточность. Например, положительно повлиять на динамику игр. Процессор Tegra 3 позволяет обсчитывать несколько требовательных задач одновременно, при этом его мощности хватает и для поддержания фоновых процессов.

Одним из главных козырей нового чипсета стала технология Variable Symmetric Multiprocessing (vSMP) – новое название технологии 4-PLUS-1, использующая пятый CPU, так называемый чип-компаньон. Он отвечает за работу устройства в том случае, когда отсутствует необходимость использовать его по полной: для воспроизведения музыки, работы с почтой или обновления данных в фоновом режиме. Если же возникла необходимость в запуске какого-либо энергоемкого приложения или процесса, чип-компаньон отключается, и за работу берутся четыре основных ядра, которые в целом все равно потребляют меньше энергии, чем двухъядерные процессоры.

Схема процессоров NVIDIA Tegra 2 (слева) и NVIDIA Tegra 3 (справа)

4-PLUS-1 (в прошлом, vSMP - Variable Symmetric Multiprocessing). Эта технология распределяет задачи между основными ядрами и чипом-компаньоном, помогая снизить энергопотребление мобильных устройств и продлить время их работы от батареи . Как показывает практика, большую часть времени мобильные устройства проводят в режиме низкого энергопотребления с отключенным экраном и приложениями, работающими в фоновом режиме. Именно для таких задач и нужен процессор-компаньон, работающий на пониженных частотах.Он обрабатывает фоновые задачи, не требующие высокой производительности.

Даже если их много (проверка почты, синхронизация данных социальных сетей, обновление прогноза погоды и прочих виджетов), его мощности все равно вполне хватает, так как фоновые задачи на то и фоновые, что скорость при их обработке не так важна, как при работе с приложениями, требующими интерактивного взаимодействия с пользователем или быстрой обработки больших массивов данных. Уже сейчас динамическое распределение нагрузки между процессорами приносит свои плоды. В будущем, этих плюсов должно стать еще больше. Архитектура Tegra 3 позволяет выполнять многие задачи без использования мощного четырехъядерного процессора, что позволяет снизить энергопотребление устройств на 61% по сравнению с чипом предыдущего поколения, что в свою очередь дает до 12 часов автономного воспроизведения HD-видео.


Усовершенствованная система регулировки нагрузки в NVIDIA Tegra 3

Не последнюю роль в снижении энергопотребления играет и то, что предыдущая SoC NVIDIA Tegra 2 не могла отключать ядра по отдельности. В случае с Tegra 3 дела обстоят совсем по-другому. Во время работы система анализирует загрузку каждого ядра CPU и в зависимости от показателей включает или выключает от одного до четырех ядер.

Версия для печати