NVIDIA טגרה 2 נגד טגרה 3 | Nvidia Tegra 3 (מעבד ארבע ליבות) לעומת Tegra 2 Speed, ביצועים
NVIDIA, במקור חברת ייצור GPU (יחידת עיבוד גרפית) [לטענתה המציאה מעבדי GPU בסוף שנות התשעים] עברה לאחרונה לשוק המחשוב הנייד, שבו מערכת על שבבים (SoC) של NVIDIA נפרסת בטלפונים, טאבלטים ומכשירי כף יד אחרים. Tegra היא סדרת SoC שפותחה על ידי NVIDIA המכוונת לפריסה בשוק הנייד. במונח של Layperson, SoC הוא מחשב על IC יחיד (Integrated Circuit, הלא הוא שבב). מבחינה טכנית, SoC הוא IC המשלב רכיבים טיפוסיים במחשב (כגון מיקרו-מעבד, זיכרון, קלט/פלט) ומערכות אחרות המספקות פונקציות אלקטרוניות ורדיו.המטרה של מאמר זה היא להשוות בין שני SoCs מסדרת Tegra לאחרונה, כלומר NVIDIA Tegra 2 ו-NVIDIA Tegra 3.
שני המרכיבים העיקריים של Tegra 2 ו- Tegra 3 הם ה-CPU מבוסס ARM (יחידת עיבוד מרכזית, המכונה גם מעבד) ו-GPU מבוסס NVIDIA. גם Tegra 2 וגם Tegra 3 מבוססים על v7 ISA של ARM (ארכיטקטורת ערכת הוראות, זו שמשמשת כמקום ההתחלה של עיצוב מעבד) ומעבדי ה-GPU שלהם מבוססים על GeForce של NVIDIA. המעבד וה-GPU הן ב-Tegra 2 והן ב-Tegra 3 בנויים בטכנולוגיית המוליכים למחצה המכונה 40nm של TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company).
Tegra 2 (Series)
SoCs מסדרת Tegra 2 שווקו לראשונה בתחילת 2010, והקבוצה הראשונה של מכשירים לפרוס אותם היא כמה מחשבי טאבלט לא כל כך מפורסמים. הפריסה הראשונה של אותו בטלפון חכם הגיעה בפברואר 2011 כאשר LG שחררה את הטלפון הנייד שלה Optimus 2X. לאחר מכן, מספר רב של מכשירים ניידים אחרים השתמשו ב-SoCs מסדרת Tegra 2, חלקם הם Motorola Atrix 4G, Motorola Photon, LG Optimus Pad, Motorola Xoom, Lenevo ThinkPad Tablet ו-Samsung Galaxy Tab 10.1.
ל-SoCs מסדרת Tegra 2 (מבחינה טכנית MPSoC, בשל ה-CPU מרובה המעבדים שנפרסו) היו מעבדי ARM Cotex-A9 מבוססי ARM Cotex-A9 (המשתמשים ב-ARM v7 ISA), אשר בוצעו בדרך כלל במהירות של 1GHz. בהתמקדות באזור קוביות קטן יותר, NVIDIA לא תמכה בהוראות NEON (הרחבת SIMD המתקדמת של ARM) במעבדים אלה. ה-GPU הנבחר היה ה-Ultra Low Power (ULP) GeForce של NVIDIA שהיו לו 8 ליבות (זו לא הפתעה לחברה המפורסמת בזכות מעבדי הגרפיקה הרב-עד-רבים שלה). ה-GPUs היו שעון בין 300MHz ל-400MHz בשבבים שונים בסדרה. ל-Tegra 2 יש גם היררכיות L1 מטמון (הוראות ונתונים - פרטיים עבור כל ליבת מעבד) וגם מטמון L2 (המשותף לשתי ליבות המעבד), ומאפשרות לארוז עד 1GB מודולי זיכרון DDR2.
Tegra 3 (Series)
ה-SoC הראשון (או יותר נכון MPSoC) בסדרת Tegra 3 שוחרר בתחילת נובמבר 2011 ועדיין לא נפרס במכשירים זמינים מסחרית. NVIDIA טוענת שזהו מעבד העל הנייד הראשון, להרכבת ארכיטקטורת ARM Cotex-A9 ארבע ליבות.למרות שלטגרה 3 יש ארבע (ולכן ארבע) ליבות ARM Cotex-A9 כמעבד הראשי שלו, יש לו ליבת ARM Cotex-A9 עזר (ששמה הליבה המלווה) זהה בארכיטקטורה לאחרים, אך חרוט על רמה נמוכה בד כוח והוא שעון בתדר נמוך מאוד. בעוד שניתן לכוון את הליבות הראשיות במהירות של 1.3GHz (כאשר כל ארבע הליבות פעילות) עד 1.4GHz (כאשר רק אחת מארבע הליבות פעילה), הליבה העזרית שעון על 500MHz. המטרה של ליבת העזר היא להפעיל תהליכי רקע כשהמכשיר במצב המתנה ובכך לחסוך בחשמל. בניגוד ל-Tegra 2, Tegra 3 תומך בהוראות NEON. ה-GPU המשמש ב-Tegra 3 הוא GeForce של NVIDIA, שיש בו 12 ליבות. ל-Tegra 3 יש גם מטמון L1 וגם מטמון L2 הדומה לזה של Tergra 2 ומאפשרים אריזה של עד 2GB DDR2 RAM.
ההשוואה בין MPSoCs של Tegra 2 (סדרה) ו-Tegra 3 (סדרה) מוצגת בטבלה למטה:
| Tegra 2 Series |
Tegra 3 Series |
|
| תאריך פרסום | Q1 2010 | Q4 2011 |
| סוג | MPSoC | MPSoC |
| התקן ראשון |
LG Optimus 2X (הפריסה הראשונה לנייד) |
עדיין לא נפרס |
| מכשירים אחרים | 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 (ארבע ליבות) |
| מהירות השעון של המעבד | 1.0 GHz – 1.2 GHz |
Single Core – עד 1.4 GHz ארבע ליבות – עד 1.3 GHz |
| GPU | NVIDIA GeForce (8 ליבות) | NVIDIA GeForce (12 ליבות) |
| מהירות השעון של GPU | 300MHz – 400MHz | לא זמין |
| CPU/GPU Technology | TSMC של 40nm | TSMC של 40nm |
| L1 Cache |
32kB הוראה, 32kB נתונים (עבור כל ליבת מעבד) |
32kB הוראה, 32kB נתונים (עבור כל ליבת מעבד) |
| L2 Cache |
1MB (משותף לכל ליבות המעבד) |
1MB (משותף לכל ליבות המעבד) |
| Memory | עד 1GB | עד 2GB |
סיכום
לסיכום, NVIDIA, בשם סדרת Tegra 3, יצאה עם MPSoC עם פוטנציאל גבוה. ברור שהוא מתעלה על ה-MPSoCs מסדרת Tegra 2 שלהם הן בביצועי המחשוב והן בביצועים הגרפיים. הרעיון של ליבה נלווית הוא מאוד מסודר, מכיוון שהוא יכול להיות שימושי מאוד עבור מכשירים ניידים, שכן מכשירים כאלה נמצאים במצב המתנה לעתים קרובות יותר מאשר לא, והם צפויים להריץ משימות רקע. עדיין לא נראה כיצד תעשיית המחשוב הנייד הולכת לנצל את הפוטנציאל.
