NVIDIA Tegra 3 - čtyřjádro pro mobilní aplikace
26. 10. 2011 07:00 Rubrika: Technologie Autor: Jakub Pavlis
Mít telefon s výkonem postaršího notebooku... je to vůbec k něčemu? Zjevně ano, protože NVIDIA uvádí na trh čtyřjádrový SoC pro mobilní aplikace, zejména smartphony a tablety. Soutěžit bude nejenom s ostatními ARM procesory, ale i některými modely Atomu od Intelu. Jaké má vyhlídky na úspěch?
Hned na začátku článku si mohu odpovědět. Vyhlídky na úspěch má, teď to ale budu muset podpořit nějakými argumenty, že? Pojďme tedy na to.
NVIDIA především zvolila rozumný a nadějný obchodní model, který je často a nejen u elektroniky tím zásadním, co ovlivní úspěch prodávaného zboží. Tegru v podstatě „napojila“ na operační systém Android stejně jako Intel tvoří pevný tandem s Microsoftem a Apple se udělal sám pro sebe. Na Android jsou uživatelé zvyklí z mobilních telefonů, je perfektně přizpůsoben pro dotykové ovládání a nějakou tu dávku charizmatu těží i z toho, že prostě není od svých konkurentů. Je pravda, že už tak živý segment tabletů a smartphonů, ale i dalších moderních „udělátek“ typu čteček e-booků, ještě čeká ten největší boom a je otázka, jakou roli v něm Android bude v konkurenci mobilních edicí Windows či iOS hrát, Symbian také zapadl prakticky z roku na rok. Ale to bychom jen předbíhali, ať rozhodne trh.
NVIDIA na svém SoC (systém on Chip) dlouho pracovala pod kódovým názvem Kal-El, snad aby trochu popíchla své konkurenty, neboť jak novináři rychle odhalili, je to původní kryptonské jméno nenápadného Clarka Kenta aka o dost nápadnějšího Supermana. Ale zaslouží si tohle označení. Snad ano, pojďme se podívat na technické parametry. Nejprve k hrubé síle. Tegra je většinou brána jako čtyřjádrový SoC, ale není to tak úplně pravda, ve skutečnosti má jader pět. Čtyři jsou plnohodnotná jádra ARM Cortex A9 s frekvencí až 1,5 GHz, ovšem obsaženo je ještě páté jádro, tzv. Společník (Companion Core). Toto jádro běží na frekvenci 500 MHz a stará se o provoz zařízení během úsporných nebo výpočetně nenáročných režimů. Jeho úkolem tak může být zobrazování šetřiče obrazovky u tabletu, u smartphonu pak bude mít na starosti klasické telefonní záležitosti – hlasové služby, některé procesy na pozadí nebo běh samotného OS. V okamžiku, kdy bude potřeba větší výkon, zapne se první plnohodnotné jádro (práce na netu, základní přehrávání videa), dvě jádra (flash prvky, videochat) případně všechna jádra (zpracování videa, 3D hry, běh velkého počtu aplikací apod.). Spínání jader má probíhat zcela automaticky bez jakéhokoli narušování již běžících procesů, takže k dispozici bude vždy tolik výkonu, kolik bude aktuálně potřeba. A při vysoké míře efektivity využívání energie a tedy i maximalizaci provozu na baterie.
Technologicky se v tomto ohledu proti předchozí generaci ovšem zas tolik nezměnilo. Čip je vyráběn 40nm procesem, procesory ARM Cortex A9 jsou stále tytéž a přes jejich dvojnásobný počet zůstal i stejný paměťový řadič a také 1 MB sdílené L2 vyrovnávací paměti (L2 cache). Tam ale jde i o to, že nárůst paměti by dost výrazně zvýšil velikost a spotřebu celého SoC.
Zásadní změny se odehrály na jiných místech, totiž u zpracování některých specializovanějších matematických operací. Toho druhého bylo dosaženo integrací Media Procesing Unit (MPU) do jader Cortex, což ovšem není žádná horká novinka (nabízí to i čipy OMAP od Texas Instruments a NVIDIA s nimi koketovala také už u Tegry 2).
Grafický výkon také pořádně přišlápl plyn, ovšem podobně jako u hrubého výkonu se NVIDIA soustředila na paralelizaci a v grafické části GeForce (pouze využití značky, s klasickými GPU nemá mnoho společného) zdvojnásobila počet jader, je jich tedy 12. To vede k faktu, že v nejbližší budoucnosti dokáže lepší mobilní telefon bez problémů přehrát video v kvalitě Blu-ray (bez ohledu na to, jak do něj podobný soubor dostanete) a s přizpůsobeným monitorem (obnovovací frekvence 120 Hz) bude zvládat stereoskopické 3D zobrazení, například ve hrách.
Samozřejmostí pak je HD audio dekodér, podpora rozhraní USB (nespecifikované verze) a HDMI, možnost napojovat další hardwarové součástky na PCI Express sběrnici a použití DDR2 pamětí. Spotřeba by měla zůstat na úrovni Tegry 2, možná být při stejném vytížení dokonce úspornější, přehrávání HD videa v rozlišení 1080i by tak mělo trvat bez obtíží kolem 16 hodin.
V nejbližší době se zcela jistě objeví celá řada nových zařízení či inovovaných modelů, které hrdě ponesou nálepky s nápisy „první čtyřjádro ve své třídě“, a jakkoli možná ne v ČR, tak na zahraničních trzích jistě půjde o velké taháky vánoční sezóny a nejvíce záleží na NVIDIA, kolik SoC Tegra 3 dokáže výrobcům dodat. Zcela aktuálně byl představen tablet Asus Transformer Prime s dokovací klávesnicí.
Myslím si, že je dobře, když na poli malých a mobilních zařízení zuří tvrdý konkurenční boj mezi dvěma filosofiemi, které velice dobře ilustrují SoC založené na Intel Atomu a ARM procesorech Cortex A9. Nemohu říci, že bych jednomu či druhému dával obzvláštní přednost, vždy je důležité, co výrobci nabídnou svým zákazníkům. A NVIDIA s Tegrou 3 a jejím výkonem větším než ještě nedávno měly notebookové procesory Intel Core 2 Duo je jistě velice zajímavou možností. Rozhodujme se svobodně.
