NVIDIA Tegra 2 در مقابل Tegra 3 | Nvidia Tegra 3 (پردازنده چهار هسته ای) در مقابل Tegra 2 سرعت، عملکرد
NVIDIA، در اصل یک شرکت تولید کننده GPU (واحد پردازش گرافیکی) [که ادعا می شود GPU ها را در اواخر دهه نود اختراع کرده است] اخیراً به بازار محاسبات تلفن همراه نقل مکان کرده است، جایی که سیستم انویدیا روی تراشه ها (SoC) در تلفن ها مستقر است. تبلت ها و سایر وسایل دستی Tegra یک سری SoC است که توسط NVIDIA با هدف استقرار در بازار تلفن همراه توسعه یافته است. در اصطلاح Layperson، SoC یک کامپیوتر روی یک آی سی واحد (مدار مجتمع، با نام تراشه) است. از نظر فنی، SoC یک آی سی است که اجزای معمولی را روی یک کامپیوتر (مانند ریزپردازنده، حافظه، ورودی/خروجی) و سایر سیستم هایی که عملکردهای الکترونیکی و رادیویی را تامین می کنند، یکپارچه می کند.هدف این مقاله مقایسه دو SoCهای اخیر سری Tegra، یعنی NVIDIA Tegra 2 و NVIDIA Tegra 3 است.
دو جزء اصلی Tegra 2 و Tegra 3 عبارتند از CPU مبتنی بر ARM (واحد پردازش مرکزی، پردازنده معروف) و GPU مبتنی بر NVIDIA. هر دو Tegra 2 و Tegra 3 بر اساس ARM v7 ISA (معماری مجموعه دستورالعمل، معماری که به عنوان محل شروع طراحی پردازنده استفاده می شود) و GPU های آنها بر اساس GeForce انویدیا هستند. CPU و GPU در Tegra 2 و Tegra 3 در فناوری نیمه هادی معروف به 40 نانومتر TSMC (شرکت تولید نیمه هادی تایوان) ساخته شده اند.
Tegra 2 (سریال)
SoC های سری Tegra 2 برای اولین بار در اوایل سال 2010 به بازار عرضه شدند و اولین مجموعه ای از دستگاه هایی که آنها را به کار گرفتند، تبلت های نه چندان معروف هستند. اولین استفاده از آن در گوشی های هوشمند در فوریه 2011 زمانی که ال جی تلفن همراه Optimus 2X خود را عرضه کرد، انجام شد. به دنبال آن تعداد زیادی دستگاه تلفن همراه دیگر از SoC های سری Tegra 2 استفاده کرده اند که برخی از آنها عبارتند از Motorola Atrix 4G، Motorola Photon، LG Optimus Pad، Motorola Xoom، Lenevo ThinkPad Tablet و Samsung Galaxy Tab 10.1.
SoC های سری Tegra 2 (از لحاظ فنی MPSoC، به دلیل استفاده از CPU چند پردازنده ای) دارای CPU های دو هسته ای مبتنی بر ARM Cotex-A9 (که از ARM v7 ISA استفاده می کنند) داشتند که معمولاً در فرکانس 1 گیگاهرتز بودند. NVIDIA با هدف قرار دادن ناحیه دای کوچکتر، از دستورالعمل های NEON (برنامه افزودنی پیشرفته SIMD ARM) در این CPU ها پشتیبانی نمی کند. پردازنده گرافیکی منتخب، GeForce بسیار کم توان (ULP) انویدیا بود که دارای 8 هسته بود (برای شرکتی که به خاطر پردازنده‌های گرافیکی چند هسته‌ای خود معروف است تعجب آور نیست). پردازنده های گرافیکی در تراشه های مختلف این سری بین 300 مگاهرتز تا 400 مگاهرتز کلاک داشتند. Tegra 2 دارای هر دو سلسله مراتب حافظه نهان L1 (دستورالعمل و داده – خصوصی برای هر هسته CPU) و حافظه نهان L2 (مشترک در بین هر دو هسته CPU) است و امکان بسته بندی ماژول های حافظه DDR2 تا 1 گیگابایت را فراهم می کند.
Tegra 3 (سری)
اولین SoC (یا بهتر است بگوییم MPSoC) در سری Tegra 3 در اوایل نوامبر 2011 منتشر شد و هنوز در دستگاه‌های تجاری موجود به کار گرفته نشده است. انویدیا ادعا می کند که این اولین ابرپردازنده موبایل است که معماری چهار هسته ای ARM Cotex-A9 را در کنار هم قرار می دهد.اگرچه Tegra 3 دارای چهار (و در نتیجه چهار هسته) ARM Cotex-A9 به عنوان CPU اصلی خود است، اما دارای یک هسته کمکی ARM Cotex-A9 (به نام هسته همراه) است که از نظر معماری مشابه با سایرین است، اما بر روی یک هسته کوچک حک شده است. پاور فابریک و با فرکانس بسیار پایین کلاک می شود. در حالی که هسته های اصلی را می توان با فرکانس 1.3 گیگاهرتز (زمانی که هر چهار هسته فعال هستند) تا 1.4 گیگاهرتز (زمانی که تنها یکی از چهار هسته فعال است)، هسته کمکی روی 500 مگاهرتز کلاک می شود. هدف هسته کمکی اجرای فرآیندهای پس زمینه زمانی که دستگاه در حالت آماده به کار است و در نتیجه صرفه جویی در مصرف برق است. برخلاف Tegra 2، Tegra 3 از دستورالعمل های NEON پشتیبانی می کند. پردازنده گرافیکی مورد استفاده در Tegra 3، GeForce NVIDIA است که دارای 12 هسته است. Tegra 3 دارای حافظه نهان L1 و حافظه نهان L2 است که مشابه Tergra 2 است و امکان بسته بندی حداکثر 2 گیگابایت رم DDR2 را دارد.
مقایسه بین MPSoCهای Tegra 2 (سری) و Tegra 3 (سری) در جدول زیر آمده است:
| Tegra 2 Series | Tegra 3 Series | |
| تاریخ انتشار | Q1 2010 | Q4 2011 |
| نوع | MPSoC | MPSoC |
| دستگاه اول |
LG Optimus 2X (استقرار اولین تلفن همراه) |
هنوز مستقر نشده |
| سایر دستگاهها | 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 (دو هسته ای) | ARM Cortex-A9 (چهار هسته ای) |
| سرعت ساعت CPU | 1.0 گیگاهرتز - 1.2 گیگاهرتز |
تک هسته - تا 1.4 گیگاهرتز چهار هسته - تا 1.3 گیگاهرتز |
| GPU | NVIDIA GeForce (8 هسته) | NVIDIA GeForce (12 هسته) |
| سرعت ساعت GPU | 300MHz - 400MHz | موجود نیست |
| فناوری CPU/GPU | 40 نانومتر TSMC | 40 نانومتر TSMC |
| L1 Cache |
دستورالعمل 32kB، 32kB داده (برای هر هسته CPU) |
دستورالعمل 32kB، 32kB داده (برای هر هسته CPU) |
| L2 Cache |
1MB (به اشتراک گذاشته شده بین تمام هسته های CPU) |
1MB (به اشتراک گذاشته شده بین تمام هسته های CPU) |
| حافظه | تا 1GB | تا ۲ گیگابایت |
خلاصه
به طور خلاصه، NVIDIA، به نام سری Tegra 3، با MPSoC با پتانسیل های بالا عرضه شده است. بدیهی است که از MPSoCهای سری Tegra 2 آنها هم در عملکرد محاسباتی و هم در عملکرد گرافیکی بهتر عمل می کند. ایده هسته همراه بسیار منظم است، زیرا می تواند برای دستگاه های تلفن همراه بسیار مفید باشد، زیرا چنین دستگاه هایی اغلب در حالت آماده به کار هستند و انتظار می رود که وظایف پس زمینه را اجرا کنند. هنوز مشخص نیست که صنعت محاسبات تلفن همراه چگونه از پتانسیل استفاده خواهد کرد.
