NVIDIA Tegra 2 vs Tegra 3 | Nvidia Tegra 3 (Bộ xử lý lõi tứ) so với tốc độ Tegra 2, Hiệu suất
NVIDIA, ban đầu là một công ty sản xuất GPU (Bộ xử lý đồ họa) [tuyên bố đã phát minh ra GPU vào cuối những năm 90] gần đây đã chuyển sang thị trường điện toán di động, nơi Hệ thống trên chip (SoC) của NVIDIA được triển khai trên điện thoại, máy tính bảng và các thiết bị cầm tay khác. Tegra là một dòng SoC được phát triển bởi NVIDIA nhắm mục tiêu triển khai trên thị trường di động. Theo thuật ngữ của Cư dân, SoC là một máy tính trên một vi mạch duy nhất (Mạch tích hợp, hay còn gọi là chip). Về mặt kỹ thuật, SoC là một vi mạch tích hợp các thành phần điển hình trên máy tính (chẳng hạn như bộ vi xử lý, bộ nhớ, đầu vào / đầu ra) và các hệ thống khác phục vụ các chức năng điện tử và vô tuyến. Mục tiêu của bài viết này là so sánh hai SoC dòng Tegra gần đây, đó là NVIDIA Tegra 2 và NVIDIA Tegra 3.
Hai thành phần chính của Tegra 2 và Tegra 3 là CPU dựa trên ARM (Bộ xử lý trung tâm, hay còn gọi là bộ xử lý) và GPU dựa trên NVIDIA. Cả Tegra 2 và Tegra 3 đều dựa trên ARM’s v7 ISA (kiến trúc tập lệnh, kiến trúc được sử dụng làm nơi bắt đầu thiết kế bộ xử lý) và GPU của chúng dựa trên NVIDIA’s GeForce. CPU và GPU trong cả Tegra 2 và Tegra 3 đều được chế tạo theo công nghệ bán dẫn 40nm của TSMC (Công ty sản xuất chất bán dẫn Đài Loan).
Tegra 2 (Dòng)
Các SoC dòngTegra 2 lần đầu tiên được bán trên thị trường vào đầu năm 2010 và bộ thiết bị đầu tiên triển khai chúng là một số máy tính bảng không quá nổi tiếng. Lần đầu tiên triển khai tính năng tương tự trên điện thoại thông minh là vào tháng 2 năm 2011 khi LG phát hành điện thoại di động Optimus 2X của mình. Theo sau đó là một số lượng lớn các thiết bị di động khác đã sử dụng các SoC dòng Tegra 2, một số trong số đó là Motorola Atrix 4G, Motorola Photon, LG Optimus Pad, Motorola Xoom, Lenevo ThinkPad Tablet và Samsung Galaxy Tab 10.1.
Các SoC dòng Tegra 2 (về mặt kỹ thuật là MPSoC, do CPU đa xử lý được triển khai) có CPU lõi kép dựa trên ARM Cotex-A9 (sử dụng ARM v7 ISA), thường có tốc độ 1GHz. Nhắm mục tiêu khu vực khuôn nhỏ hơn, NVIDIA không hỗ trợ hướng dẫn NEON (tiện ích mở rộng SIMD nâng cao của ARM) trong các CPU này. GPU được lựa chọn là GeForce công suất cực thấp (ULP) của NVIDIA, có 8 lõi được đóng gói trong đó (không có gì ngạc nhiên đối với một công ty nổi tiếng với GPU đa lõi của họ). Các GPU có tốc độ từ 300MHz đến 400MHz trong các chip khác nhau trong dòng. Tegra 2 có cả cấu trúc phân cấp bộ nhớ đệm L1 (lệnh và dữ liệu - riêng tư cho mỗi lõi CPU) và bộ đệm L2 (được chia sẻ giữa cả hai lõi CPU) và cho phép đóng gói các mô-đun bộ nhớ DDR2 lên đến 1GB.
Tegra 3 (Dòng)
SoC đầu tiên (hay đúng hơn là MPSoC) trong dòng Tegra 3 đã được phát hành vào đầu tháng 11 năm 2011 và vẫn chưa được triển khai trên các thiết bị thương mại. NVIDIA tuyên bố rằng đây là siêu vi xử lý di động đầu tiên kết hợp kiến trúc ARM Cotex-A9 lõi tứ. Mặc dù Tegra 3 có bốn (và do đó là bốn) lõi ARM Cotex-A9 làm CPU chính của nó, nhưng nó có một lõi ARM Cotex-A9 phụ (được đặt tên là lõi đồng hành) có kiến trúc giống hệt các lõi khác, nhưng được khắc ở mức thấp vải điện và được điều chỉnh ở tần số rất thấp. Trong khi các lõi chính có thể có tốc độ từ 1,3GHz (khi cả bốn lõi đều hoạt động) đến 1,4GHz (khi chỉ một trong bốn lõi hoạt động), thì lõi phụ có tốc độ 500MHz. Mục tiêu của lõi phụ là chạy các quy trình nền khi thiết bị ở chế độ chờ và do đó tiết kiệm điện năng. Trái ngược với Tegra 2, Tegra 3 hỗ trợ các lệnh NEON. GPU được sử dụng trong Tegra 3 là NVIDIA’s GeForce, có 12 lõi được đóng gói trong đó. Tegra 3 có cả bộ nhớ cache L1 và bộ nhớ cache L2 tương tự như của Tergra 2 và cho phép đóng gói RAM DDR2 lên đến 2GB.
So sánh giữa MPSoC của Tegra 2 (series) và Tegra 3 (series) được lập bảng dưới đây:
| Dòng Tegra 2 | Dòng Tegra 3 | |
| Ngày phát hành | Q1 2010 | Q4 2011 |
| Loại | MPSoC | MPSoC |
| Thiết bị đầu tiên |
LG Optimus 2X (triển khai trên thiết bị di động đầu tiên) |
Chưa được triển khai |
| Thiết bị khác | Motorola Atrix 4G, Motorola Photon 4G, LG Optimus Pad, Motorola Xoom, Motorola Electrify, Máy tính bảng Lenevo ThinkPad, Samsung Galaxy Tab 10.1 | - |
| ISA | ARM v7 | ARM v7 |
| CPU | ARM Cortex-A9 (Lõi kép) | ARM Cortex-A9 (Lõi tứ) |
| Tốc độ xung nhịp của CPU | 1.0 GHz - 1.2 GHz |
Lõi đơn - lên đến 1,4 GHz Bốn lõi - lên đến 1,3 GHz |
| GPU | NVIDIA GeForce (8 nhân) | NVIDIA GeForce (12 lõi) |
| Tốc độ xung nhịp của GPU | 300MHz - 400MHz | Không có sẵn |
| Công nghệ CPU / GPU | TSMC’s 40nm | TSMC’s 40nm |
| L1 Cache |
32kB hướng dẫn, 32kB dữ liệu (cho mỗi lõi CPU) |
32kB hướng dẫn, 32kB dữ liệu (cho mỗi lõi CPU) |
| L2 Cache |
1MB (được chia sẻ giữa tất cả các lõi CPU) |
1MB (được chia sẻ giữa tất cả các lõi CPU) |
| Nhớ | Lên đến 1GB | Lên đến 2GB |
Tóm tắt
Tóm lại, NVIDIA, nhân danh dòng Tegra 3, đã đưa ra MPSoC với tiềm năng cao. Rõ ràng là nó vượt trội hơn các MPSoC dòng Tegra 2 của họ về cả hiệu năng tính toán và đồ họa. Ý tưởng về lõi đồng hành rất gọn gàng, vì nó có thể rất hữu ích cho các thiết bị di động, vì các thiết bị như vậy thường xuyên ở chế độ chờ hơn và chúng dự kiến sẽ chạy các tác vụ nền. Vẫn chưa thấy rõ ngành công nghiệp máy tính di động sẽ tận dụng tiềm năng như thế nào.
