NVIDIA Tegra 2 vs Tegra 3 | Nvidia Tegra 3 (Processador Quad Core) vs Tegra 2 Velocidade, Desempenho
NVIDIA, originalmente uma empresa de fabricação de GPUs (Graphics Processing Unit) [alegou ter inventado as GPUs no final dos anos noventa] recentemente se mudou para o mercado de computação móvel, onde o System on Chips (SoC) da NVIDIA é implantado em telefones, tablets e outros dispositivos portáteis. Tegra é uma série de SoC desenvolvida pela NVIDIA visando implantação no mercado móvel. No termo de um leigo, um SoC é um computador em um único IC (Circuito Integrado, também conhecido como chip). Tecnicamente, um SoC é um CI que integra componentes típicos de um computador (como microprocessador, memória, entrada/saída) e outros sistemas que atendem a funcionalidades eletrônicas e de rádio. O objetivo deste artigo é comparar dois SoCs recentes da série Tegra, a saber, NVIDIA Tegra 2 e NVIDIA Tegra 3.
Os dois principais componentes do Tegra 2 e Tegra 3 são sua CPU baseada em ARM (Central Processing Unit, também conhecido como processador) e GPU baseada em NVIDIA. Tanto o Tegra 2 quanto o Tegra 3 são baseados no ARM v7 ISA (arquitetura do conjunto de instruções, aquele que é usado como ponto de partida para projetar um processador) e suas GPUs são baseadas no GeForce da NVIDIA. A CPU e a GPU no Tegra 2 e no Tegra 3 são construídas na tecnologia de semicondutores conhecida como 40nm da TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company).
Tegra 2 (Série)
Os SoCs da série Tegra 2 foram comercializados pela primeira vez no início de 2010, e o primeiro conjunto de dispositivos a implantá-los são alguns tablets não tão famosos. A primeira implantação do mesmo em um smartphone ocorreu em fevereiro de 2011 quando a LG lançou seu celular Optimus 2X. Depois disso, um grande número de outros dispositivos móveis usaram SoCs da série Tegra 2, alguns dos quais são Motorola Atrix 4G, Motorola Photon, LG Optimus Pad, Motorola Xoom, Lenevo ThinkPad Tablet e Samsung Galaxy Tab 10.1.
Os SoCs da série Tegra 2 (tecnicamente MPSoC, devido à CPU multiprocessadora implantada) tinham CPUs dual core baseadas em ARM Cotex-A9 (que usa ARM v7 ISA), que normalmente tinham clock de 1GHz. Visando uma área de matriz menor, a NVIDIA não suportava instruções NEON (extensão SIMD avançada da ARM) nessas CPUs. A GPU escolhida foi a GeForce Ultra Low Power (ULP) da NVIDIA, que tinha 8 núcleos embutidos (não é uma surpresa para uma empresa famosa por suas GPUs multi para muitos núcleos). As GPUs foram cronometradas entre 300MHz a 400MHz em diferentes chips da série. O Tegra 2 possui hierarquias de cache L1 (instrução e dados – privado para cada núcleo de CPU) e cache L2 (compartilhado entre os dois núcleos de CPU), e que permitem empacotar módulos de memória DDR2 de até 1GB.
Tegra 3 (Série)
O primeiro SoC (ou melhor, MPSoC) da série Tegra 3 foi lançado no início de novembro de 2011 e ainda não foi implantado em dispositivos disponíveis comercialmente. A NVIDIA afirma que este é o primeiro super processador móvel, para montar a arquitetura quad core ARM Cotex-A9. Embora o Tegra 3 tenha quatro (e portanto quádruplos) núcleos ARM Cotex-A9 como CPU principal, ele possui um núcleo auxiliar ARM Cotex-A9 (chamado de núcleo companheiro) que é idêntico em arquitetura aos outros, mas é gravado em um power fabric e tem uma freqüência muito baixa. Enquanto os núcleos principais podem ter clock de 1,3 GHz (quando todos os quatro núcleos estão ativos) a 1,4 GHz (quando apenas um dos quatro núcleos está ativo), o núcleo auxiliar tem clock de 500 MHz. O objetivo do núcleo auxiliar é executar processos em segundo plano quando o dispositivo estiver em modo de espera e, assim, economizar energia. Ao contrário do Tegra 2, o Tegra 3 suporta instruções NEON. A GPU usada no Tegra 3 é a GeForce da NVIDIA, que possui 12 núcleos. O Tegra 3 tem tanto cache L1 quanto cache L2 que é semelhante ao do Tergra 2 e que permite empacotar até 2 GB de RAM DDR2.
A comparação entre os MPSoCs Tegra 2 (série) e Tegra 3 (série) está tabelada abaixo:
| Tegra 2 Series | Tegra 3 Series | |
| Data de lançamento | Q1 2010 | Q4 2011 |
| Tipo | MPSoC | MPSoC |
| Primeiro Dispositivo |
LG Optimus 2X (primeira implantação móvel) |
Ainda não implantado |
| Outros Dispositivos | 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 (Quad Core) |
| CPU's Clock Speed | 1,0 GHz – 1,2 GHz |
Single Core – até 1,4 GHz Quatro Núcleos – até 1,3 GHz |
| GPU | NVIDIA GeForce (8 núcleos) | NVIDIA GeForce (12 núcleos) |
| Velocidade do relógio da GPU | 300MHz – 400MHz | Não Disponível |
| Tecnologia CPU/GPU | TSMC's 40nm | TSMC's 40nm |
| L1 Cache |
instrução de 32kB, dados de 32kB (para cada núcleo de CPU) |
instrução de 32kB, dados de 32kB (para cada núcleo de CPU) |
| L2 Cache |
1MB (compartilhado entre todos os núcleos da CPU) |
1MB (compartilhado entre todos os núcleos da CPU) |
| Memória | Até 1GB | Até 2GB |
Resumo
Em resumo, a NVIDIA, em nome da série Tegra 3, lançou um MPSoC com alto potencial. Obviamente, supera seus MPSoCs da série Tegra 2 em desempenho de computação e gráfico. A ideia de um núcleo complementar é muito legal, pois pode ser muito útil para dispositivos móveis, pois esses dispositivos estão no modo de espera com mais frequência e espera-se que executem tarefas em segundo plano. Como a indústria de computação móvel vai utilizar o potencial, ainda está para ser visto.
