Компания Nvidia обновила линейку своих мобильных процессоров и выпустила Nvidia Tegra 3 – процессор с четырьмя ядрами. В данный момент он уже установлен на некоторые современные модели устройств.

Обзор Nvidia Tegra 3

Различные мобильные устройства пользуются всё большей популярностью, а их функциональность нарастает лавинообразно. Теперь уже никого не удивить планшетным компьютером, который не только позволяет заниматься веб-сёрфингом, но и позволяет просматривать видео высокой чёткости, запускать игры, требующие достаточно высоких характеристик.

Около года назад, компания NVIDIA представила на суд общественности свой двухъядерный процессор Tegra 2, который совершил небольшую революцию в мобильном мире. Не останавливаясь на достигнутом, следом, на рынок мобильных устройств выходит новый, теперь уже четырехъядерный процессор NVIDIA Tegra 3, ориентированный, конечно, на модели под управлением операционной системы Android, поскольку другие ОС пока ещё не поддерживают данную платформу. На сегодняшний день этот процессор уже применяется при изготовлении таких достаточно популярных моделей, как, например, планшет Asus Transformer Prime или коммуникатор HTC Edge.

По заявлению самого производителя – компании NVIDIA, новый процессор способен обеспечить увеличение производительности CPU до двух раз, графическую до трёх раз, а энергопотребление снизить до пяти раз.

Технические характеристики процессора тоже впечатляют:

• максимально достижимая тактовая частота каждого ядра составляет 1,4 ГГц, а при задействовании в работу всех ядер снижается до 1,3 ГГц;

• L2 кэш составляет 1Мб, а L1 32/32 КБ на каждое ядро;

• для оперативной памяти имеется поддержка DDR3-L с частотой 1500 МГц, а для LPDDR2 - 1066 МГц;

• процессор разработан на основе архитектуры ULP GeForce;

• имеется поддержка 3D технологии, ускорения OpenGL ES;

• версия OpenVG 1.4.

В конструкцию Tegra 3 заложено использование так называемого «компаньонского» ядра. Это дополнительное пятое ядро в составе процессора, которое имеет максимальную тактовую частоту 500 Мгц и способно выполнять необходимый минимум операций самостоятельно, без подключения основных ядер, таких как воспроизведение потокового аудио или некоторых форматов видео. Эта технология носит название Variable Symmetric Multiprocessing или vSMP, что переводится как «переменные симметричные многоядерные вычисления», где для выполнения процессов, требовательных к ресурсам предназначены четыре основных ядра, а пятое работает только в режиме сниженного энергопотребления. Таким образом значительно увеличивается время работы от батареи, что критично для мобильных устройств.

Необходимо отметить, что это дополнительное ядро является как бы прозрачным для работающей операционной системы, то есть, для него нет необходимости заново переписывать исходные коды уже существующих приложений. Его работа построена таким образом, чтобы при достижении рабочей частоты происходило переключение с вспомогательного ядра на основные, основанные на ядре ARM Cortex A9, которые выпускаются по 28 нм техпроцессу и оптимизированы именно на сниженное энергопотребление, что, в свою очередь, зависит от применения в производстве диэлектриков с высоким значением диэлектрической постоянной и металлических затворов. Стоит заметить, что данные ядра способны работать на частотах до 2 ГГц и их максимальный показатель в 1.4 ГГц занижен искусственно, для большей надёжности всего процессора.

Сама технология vSMP имеет некоторые инновационные решения, такие как асинхронная регулировка частот и напряжения каждого из ядер. При работе, как основного, так и вспомогательного ядра используется один и тот же кэш, а обусловлено это именно невозможностью одновременного задействования этих типов ядер. Распределение потоков данных в этой системе довольно простое, поскольку операционная система не видит вспомогательного ядра, а, следовательно, все задействованные ядра работают на одной и той же частоте, что делает использование многоядерности более эффективным.

Однако именно эта технология сделала необходимость внедрения дополнительных схемотехнических решений для переключения между основным и вспомогательными ядрами. Благодаря этому, время переключения составляет меньше 2 мс, что вполне незаметно для пользователя, а для того чтобы эти переключения не были слишком частыми в конструкцию был введён специальный блок, отслеживающий изменение нагрузки и осуществляющий переключение по специально созданному алгоритму контроля гистерезиса.

За графическую часть, если так можно выразиться, отвечает специальный графический процессор Nvidia GeForce, имеющий в своём составе 12 ядер, который не только создаёт исключительно реалистичное изображение на экране, но поддерживает 3D технологии, что позволяет запускать с его помощью игры нового поколения. Помимо этого, графическая подсистема имеет полную поддержку игрового контроллера, что в свою очередь позволяет подключать экран HD монитора для большего погружения в мир игры.

Стоит отметить, что приложения, запускаемые с помощью устройств с процессором Tegra 3 предлагают конечному потребителю гораздо более высокие графические возможности, особенно заметные при запуске специальный демонстрационных версий игр, разработанных именно под этот процессор. Здесь наблюдаются и более богатые текстуры, само изображение более реалистично, а время отклика на действие пользователя гораздо выше. Так для некоторых игр характерны эффекты размытия, а в каплях можно даже рассмотреть отражённое изображение окружающей обстановки.

Помимо этого, как уже говорилось, в составе процессора имеется поддержка игрового контроллера, что в свою очередь означает, что программное обеспечение партнёров компании Nvidia будет полностью совместимо, а, следовательно, появится возможность подключения и использования в паре с мобильным устройством игровых приставок Playstation 3, Nintendo, Xbox.

Улучшенный вывод графики будет заметен также и в программном обеспечении, работа с которым стала уже достаточно привычной. Nvidia Tegra 3 предоставляет аппаратное ускорение и для таких приложений как Adobe Flash Player, технологии WebGL и языке верстки веб-страниц HTML5, а, следовательно, будет реализована ускоренная загрузка страниц из интернета и улучшенная поддержка мультимедийного содержимого.

Таким образом, достаточно высокая производительность позволит работать с теми приложениями и выполнять те задачи, для которых всегда использовались либо настольные компьютеры, либо достаточно мощные ноутбуки. В этот список обязательно войдут такие «тяжёлые» задачи как перекодирование различных форматов видео, редактирование фотографий, создание объёмных изображений.

Если вернуться опять же к играм, стоит отметить, что как говорилось, специально под новый процессор были написаны новые и переписаны некоторые старые игрушки. С их списком можно ознакомиться при помощи специального приложения TegraZone для Android Market, причём кроме платных имеются и бесплатные. Из платных можно отметить такие известные как GTA 3, Shine Runner, Sprinkle, Riptide GP и другие. А бесплатные представлены не менее популярными Big Top THD, Zen Pinball THD, Glowball и многие другие. Кстати, если обратить внимание на качество отрисовки, то оно очень впечатляющее.

Заключение

Nvidia Tegra 3 стал достаточно инновационным в мире мобильных процессоров, поскольку является первым, обладающим среди подобных четырьмя основными ядрами и одним дополнительным, что делает распределение нагрузки более оптимальным, а энергопотребление более экономичным. Преимущества процессора видны сразу. Это и увеличенная производительность, и поддержка декодирования множества мультимедийных форматов на аппаратном уровне, и ориентированная на будущее полная совместимость с дополнительными устройствами.

В 2012 году планируется установка этого процессора на достаточно большую линейку мобильных устройств, и похоже успех будет ещё более ошеломляющим, нежели появление гаджетов под управлением процессора Nvidia Tegra 2.

На сегодняшний день, пока что, процессор устанавливается серийно в планшеты Asus Transformer Prime, способные реально конкурировать по производительности с iPad2, однако связано это с высокой оптимизацией системы iOS, которая разработана для процессоров от Apple, но уже не за горами то время, когда и инженеры Google добьются такого же успеха, ведь конкуренция – двигатель прогресса.

Обсудить на форуме 'Nvidia Tegra 3 '