Сколько ядер имеет процессор nvidia tegra 3. Процессоры. Технические решения и преимущества технологии vSMP
Обзор Nvidia Tegra 3 | Лучший процессор для игр на Android?
По крайней мере, в ближайшее время Nvidia Tegra 3 будет оставаться флагманской системой-на-кристалле (SoC) для смартфонов и планшетов. Хотя производительность самого чипа больше не является самой высокой. Интенсивное сотрудничество Nvidia с разработчиками позволило добиться оптимизации игр для "железа" Nvidia. В результате платформа Tegra 3, объединяющая на одном кристалле графический процессор ULP (Ultra-Low Power) GeForce и четырёхъядерный CPU на архитектуре Cortex A9, продолжает являться одним из лучших решений для мобильных игр. Сохранила ли платформа Nvidia Tegra 3 своё преимущество спустя более года после появления, или конкуренты успели подтянуться?
Вооружившись Android-смартфоном HTC One X+ в качестве тестовой платформы, а также 12 играми, якобы оптимизированными для Nvidia Tegra 3
, мы поиграли некоторое время, чтобы получить ответ на данный вопрос.
Давайте внесём ясность относительно того, что именно мы на самом деле измеряем. Сегодняшний тест не является чем-то вроде сравнения частоты кадров на Nvidia Tegra 3 относительно других платформ или поверхностных обобщений об играх под Android. Вместо этого мы произведём визуальное сравнение, насколько существенны оптимизации для Nvidia Tegra 3 и не имеют ли они какого-то негативного влияния на ощущения от игры.
Прежде чем перейти к тестированию, давайте взглянем, что отличает графику ULP GeForce от других мобильных GPU.
Tegra против PowerVR, Mali и Adreno
Nvidia Tegra 3 весьма сильно отличается от других SoC с точки зрения работы GPU. Графический процессор Nvidia ULP GeForce – более сложный вариант того, что мы ранее встречали в Tegra 2, он оснащён 12 пиксельными конвейерами вместо четырёх и работает на частоте 520 МГц вместо максимальных для предшественника 400 МГц.
Современные мобильные GPU используют один из двух основных типов операций рендеринга: Immediate Mode Rendering (IMR) и Tile-Based Rendering (TBR).
Nvidia Tegra работает с использованием IMR, который стал стандартом в графических процессорах для PC уже свыше десятка лет (последним графическим процессором для десктопов, где использовался Tile-Based рендеринг, был PowerVR Kyro II от компании STMicroelectronics, выпущенный в 2001 году). При использовании IMR полигоны загружаются, модифицируются, текстурируются и картинка выводится на экра, а определённые зоны могут просчитываться несколько раз. В мире мобильных GPU такой подход, как правило, считается расточительным. Но Nvidia предлагает графику, достаточно быструю, чтобы справиться с этой задачей.
Графические процессоры PowerVR от Imagination Technologies – типичный пример отложенного Tile-Based рендеринга. TBR включает разделение каждого кадра на небольшие участки, которые называются плитками (tiles):
Рендеринг каждого "тайла" осуществляется отдельно, и лишь видимые пиксели в каждом из них проходят дальнейшую обработку. Любой пиксель во фрейме, который не будет отображён, не обрабатывается (именно поэтому в данном случае мы говорим об "отложенном" рендеринге) – например, часть автомобиля, скрытая за деревом.
Разделение каждого кадра на обрабатываемые независимо друг от друга "тайлы" позволяет добиться на архитектуре PowerVR более явной линейной масштабируемости, поскольку простое увеличение количества ядер GPU умножает производительность графики. Исключение невидимых областей из вычислений также снижает требования к пропускной способности, что является весьма важным достижением для мобильной графики. Технология PowerVR от Imagination Technologies встречается в чипах Intel (Medfield), Samsung (Hummingbird) и Texas Instruments (OMAP), но самым известным её воплощением является серия SoC Ax, которыми оснащены мобильные устройства Apple на платформе iOS.
В графических процессорах ARM и Qualcomm используются комбинация двух базовых типов рендеринга. В процессорах Mali от ARM реализован гибридный рендеринг, известный как Tile-Based Immediate Mode Rendering (TBIMR). Иная разновидность гибридного рендеринга встречается в GPU Andreno 320 компании Qualcomm, способном обрабатывать как TBR, так и IMR-операции. Самый известный случай использования графики Mali – процессоры Exynos от Samsung, тогда как графика Adreno встречается только в собственных SoC Qualcomm – Snapdragon .
Хотя каждый тип рендеринга имеет свои плюсы и минусы, достаточно сказать, что выбор Nvidia имеет право на существование. По иронии судьбы, Nvidia извлекает преимущество от одного из ограничений PowerVR. Поскольку многие игры разрабатывались для устройств на iOS, оснащённых графикой PowerVR, их геометрия ограничена. Со своей стороны, просто удвоив количество пиксельных конвейеров в Nvidia Tegra 3 , Nvidia обеспечила разработчиков возможностью повысить детализацию в тех играх, где это имеет смысл. Компания славится тесным сотрудничеством с разработчиками игр для десктопов, и сейчас придерживается той же самой стратегии с создателями мобильных игр.
Чтобы было понятно, Nvidia Tegra 3 на данный момент не обладает самым быстрым мобильным GPU. ARM, Imagination Technologies и Qualcomm – эти компании уже представили более производительные решения. Более того, совсем недавно на выставке CES был представлен и процессор Tegra 4, который призван сменить на посту вышедший более года назад Nvidia Tegra 3 .
Во-вторых, Nvidia просто не находится в том же положении, как Samsung и, в меньшей степени, Apple. Создание SoC A5X для третьего поколения iPad, к примеру, потребовало, чтобы Apple удвоила число ядер GPU своего процессора A5, перейдя от GPU MP2 к MP4. Кроме того, Nvidia должна заботиться о продаже своих чипов вендорам, в то время как Apple и Samsung сами являются производителями.
Тем не менее, Nvidia Tegra 3 по-прежнему пользуется большим успехом и встречается в различных устройствах и форм-факторах, например HTC One X+, Microsoft Surface , Lenovo IdeaPad Yoga 11 и даже электромобиле-седане Tesla Model S. Итак, что представляют собой оптимизированные игры и как они работают на Nvidia Tegra 3 ?
Обзор Nvidia Tegra 3 | Тестовый стенд и набор бенчмарков
Для данного обзора мы подобрали несколько игр, оптимизированных для Nvidia Tegra 3
. Единственное ограничение, которое мы предъявили, состояло в том, чтобы данные игры также существовали под iOS, и у нас была возможность сравнить визуализацию игр на Nvidia Tegra 3
относительно iPhone 5
. Мы добавили ещё две тестовые платформы – Samsung Galaxy S III и предсерийную версию Google Nexus 4, чтобы сравнить чип Nvidia относительно решений от ARM и Qualcomm.
| Тестовый стенд | ||||
| Модель | Apple iPhone 5 |
Google Nexus 4 |
Samsung Galaxy S III |
|
| SoC | Nvidia Tegra 3 (AP37) | Apple A6 | Qualcomm Snapdragon S4 Pro (APQ8064) | Samsung Exynos 4 (4412) |
| CPU | Cortex-A9 @ 1,7 ГГц (4 ядра) | Swift @ 1,3 ГГц (4 ядра) | Krait @ 1,5 ГГц (4 ядра) | Cortex-A9 @ 1,4 ГГц (4 ядра) |
| GPU | ULP GeForce @ 520 МГц | PowerVR SGX543MP3 @ 266 МГц | Adreno 320* | Mali-400 MP4 @ 400 МГц |
| Оперативная память | 1 Гбайт | 1 Гбайт | 2 Гбайт | 1 Гбайт |
| Постоянная память** | 64 Гбайт | 16 Гбайт | 8 Гбайт | 16 Гбайт |
| Дисплей | 4,7" S-LCD 2 @ 1280x720 (312 точек/дюйм) | 4" IPS LCD @1136x640 (326 точек/дюйм) | 4,7" WXGA IPS @1280x768 (318 точек/дюйм) | 4,8" Super AMOLED @1280x720 (306 точек/дюйм) |
| Рекомендованная цена*** | $650 | $650 | $300 | $700 |
* Qualcomm не раскрывает частоту графического процессора Adreno 320.
** Объём дискового хранилища приводится для базовых моделей и коррелирует со стоимостью.
*** Цена приводится на базовые модели для рынка США по состоянию на конец 2012 года.
| Тестовые пакеты | |
| Название игры | Наличие оптимизаций для Tegra |
| Beach Buggy Blitz | Да |
| Dead Trigger | Да |
| Fruit Ninja | |
| Galaxy On Fire 2 | Только версия THD* |
| Grand Theft Auto III | |
| Heroes Call | Да |
| Princess Punt | Да |
| Shadowgun: DeadZone | Да |
| Sprinkle | Да |
| SoulCraft | Отдельно для версии THD Edition |
| The Dark Meadow: The Pact | Да |
| Zen Pinball | Только версия THD |
*Также доступна для Sony Xperia Play.
П латформа NVIDIA Tegra 3 поможет осуществить задачи, которые раньше было невозможно решить. Она обладает, казалось бы, не совместимыми свойствами: мощность и экономность в одном флаконе.
NVIDIA Tegra 3
NVIDIA Tegra 3 – это первая платформа с четырехъядерным процессором ARM Cortex-A9 MP Core, каждое ядро которого работает с частотой 1.3 ГГц. Здесь есть еще одно дополнительное ядро со значительно меньшей частотой, на которое устройство переключается при простое.Основным выгодным отличием платформы является технология Variable Symmetric Multiprocessing (vSMP), сейчас она называется 4-PLUS-1, которая распределяет задачи между основными ядрами и чипом-компаньоном, помогает снизить энергопотребление мобильных устройств и продлить время их работы от батареи.
Технология 4-PLUS-1 заключается в использовании четырех основных автономных ядер и дополнительного пятого ядра, которое называется чип-компаньон, суть работы платформы заключается в переменной симметричной многопроцессорной обработке данных.
При минимальной нагрузке: воспроизведении видео и музыки, установке обновлений, работе в интернете и т.д. за работу отвечает чип-компаньон, который переключается в режим экономии энергии. А вот, когда нужно запустить какое-либо энергоемкое приложение, чип-компаньон завершает свою работу, и включаются четыре основных ядра, потребление энергии которых все же меньше, чем у двухъядерных процессоров. Следует еще отметить, что на платформе Tegra 3 система самостоятельно анализирует загруженность отдельно каждого ядра CPU, исходя из этого, уже включает или выключает от одного до четырех ядер.
Сравнивая Tegra 3 с Tegra 2, можно выделить ряд преимуществ. В первую очередь следует отметить, что производительность процессора Tegra 3 составляет 13800 MIPS (миллионов операций в секунду), а в двухъядерном процессоре Tegra 2 она в три раза меньше. Четырехъядерный процессор рассчитан на многопоточность, т.е. способен работать с несколькими требовательными приложениями одновременно, а также его мощности хватит, чтобы поддержать фоновые процессы.
Главная цель создателей Tegra 3 – сделать возможным выполнение многих задач без использования мощного четырехъядерного процессора. Такая архитектура позволяет снизить энергопотребление устройства на 61% в сравнении с Tegra 2, обеспечив тем самым до 12 часов воспроизведения HD-видео в автономном режиме.
В новой платформе появился усовершенствованный графический процессор. По сравнению с Tegra 2, производительность его стала выше в два раза, также он поддерживает стерео 3D. Подключив телефон или планшет к 3D телевизору можно играть в любимые игры на большом экране, насладившись в полной мере всеми 3D эффектами.
Платформа NVIDIA Tegra 3 оснащена 12-ядерным графическим процессором GeForce, в то время как у Tegra 2 было всего 8 графических ядер. Tegra 3 имеет три блока, в то время как Tegra 2 только два блока, выполняющих по четыре команды за такт. Это позволило создавать более сложные и реалистичные изображения.
Разработчики попытались сделать все, чтобы уменьшить энергопотребление устройств, построенных на новой платформе. С этой целью была добавлена энергосберегающая технология подсветки экрана PRISM, которая обеспечивает экономию электроэнергии до 40%.
Также в Tegra 3 используется технология DirectTouch – запатентованная сенсорная архитектура, благодаря которой ускоряется быстродействие и повышается чувствительность сенсорного дисплея до 6 раз. Но при этом часть вычислительной нагрузки при нажатии на экран переносится на чип-компаньон, благодаря чему уменьшается энергопотребление.
Отметим, что на этом производители платформы Tegra 3 не останавливаются. Уже было заявлено, что в будущем планируется в платформах из линейки Tegra использовать и другие новые технологии.
Производители планшетов и других мобильных устройств пытаются повысить производительность своей продукции и одновременно продлить время работы заряда батареи. Платформа Tegra 3 удовлетворяет эти два самых важных условия. Именно по этой причине данная платформа используется в самых популярных планшетах. Рассмотрим несколько моделей планшетов на платформе NVIDIA Tegra 3 и попробуем сравнить их между собой, выделив их сильные и слабые стороны.
Google Nexus 7
Например, компактный и многофункциональный планшет Google Nexus 7 на NVIDIA Tegra 3, созданный совместно с компанией ASUS, можно легко взять с собой в дорогу ведь весит он не больше, чем обычная книга, всего 340 г. С помощью этого устройства можно также смотреть любимые фильмы, слушать музыку и читать любимую книжку в электронном формате. Особенно по вкусу этот планшет придется тем, кто любит поиграть, т.к. в него встроен высокопроизводительный четырехъядерный процессор NVIDIA Tegra 3. Google Nexus 7 обеспечивает до 8 часов работы при просмотре HD-видео, а при чтении батареи хватит до 10 часов. Его довольно прочный корпус сделан из черного пластика, держать планшет в руках очень удобно. 7" экран имеет разрешение 1280x800 пикселей и защищается устойчивым к царапинам стеклом Corning Fit. Размер планшета составляет 198.5x120x10.45 мм.
С помощью технологии IPS в устройстве удалось добиться увеличения угла обзора до 178°, при этом изображения на экране Google Nexus 7 получаются яркими и красочными. Но в сравнении с ASUS Transformer Pad Infinity TF700T планшет Nexus 7 немного уступает. Так как в ASUS используется технология Super IPS+, где был улучшен уровень контрастности обычных панелей S-IPS, приблизив его к контрастности S-PVA панелей.
Планшет Nexus 7 работает под управлением одной из самых популярных версий ОС в мире - Android 4.1, которая вывела скорость работы Android на абсолютно новый уровень. Если сравнивать с планшетами ASUS Transformer Pad TF300T, Acer Iconia Tab A510, Fujitsu STYLISTIC M532 или даже с ASUS Transformer Pad Infinity TF700T, где используется ОС Android 4.0, планшет Google Nexus 7 имеет более высокую скорость прорисовки графики и отзывчивости интерфейса. Еще одно преимущество – это экономия заряда во время бездействия устройства, т.е. частота процессора регулируется в зависимости от того, прикасается пользователь к дисплею или нет. При регистрации касания скорость процессора увеличивается, а в случае отсутствия прикосновения – понижается.
Объем оперативной памяти в вышеупомянутых устройствах и Nexus 7 одинаковый, а вот емкость встроенной флэш-памяти в ASUS Nexus 7 составляет всего 8 Гб или 16 Гб, в зависимости от комплектации. В то время как ASUS Transformer Pad TF300T, Acer Iconia Tab A510, Fujitsu STYLISTIC M532 и ASUS Transformer Pad Infinity TF700T выпускаются и в 32 Гб версиях. Кстати появилась неподтвержденная информация, что Google готовится в ближайшее время выпустить и 32 Гб модель планшета Nexus 7.
Недостатком планшета Nexus 7 также является отсутствие поддержки карт памяти, в то время как в похожих моделях, таких как: Acer Iconia Tab A510 и Fujitsu Stylistic M532, есть поддержка microSD/microSDHC.
В Nexus 7, к сожалению, нет разъема microHDMI, как, например, в ASUS Pad Transformer TF300T, но есть порт microUSB, который используется довольно часто, а в вышеупомянутом планшете его нет. Этот планшет имеет только одну фронтальную камеру (1.2 Мп), в то время как ASUS Pad Transformer TF300T есть как фронтальная, так и тыловая камеры, что, конечно же, удобней.
К дополнительным характеристикам относится G-сенсор и гироскоп, которые определяет углы поворота в нескольких плоскостях одновременно, электронный компас, сенсор магнитного поля, два цифровых микрофона и два динамика.
Стоимость планшета в наших интернет-магазинах колеблется от $270 до $360. Можно сказать, в этой модели планшета найдено идеальное соотношение цена–качество.
ASUS Transformer Pad TF300T и ASUS Transformer Pad Infinity TF700T
Не менее популярными планшетами на платформе Tegra 3 считаются ASUS Transformer Pad TF300T и его усовершенствованный брат ASUS Transformer Pad Infinity TF700T. Попробуем разобраться, кто же из них лучше.Планшет ASUS Transformer TF300T изготовлен из относительно прочного пластика, а ASUS Transformer TF700T сделан из качественного алюминия, внешний вид и одного и другого довольно привлекательный.
Оба планшета оснащены 10.1-дюймовым дисплеем, но ASUS Transformer TF300T имеет разрешение экрана всего 1280x800 пикселей, в то время как ASUS Transformer TF700T – 1920х1200 пикселей. Тип экрана в первом планшете – IPS (In-Plane Switching), благодаря чему углы обзора получились довольно большими, а цвета и оттенки передаются более точно. В ASUS TF700T, в свою очередь, как упоминалось ранее, используется усовершенствованный тип матрицы Super IPS+. Операционная система у них одинаковая - Android 4.0, с хорошим интерфейсом и улучшенной работоспособностью. Благодаря более высокой частоте процессора ASUS TF700T, которая составляет 1.6 ГГц, выполнение команд на устройстве происходит быстрее, что не может не радовать. В то время как в ASUS TF300T частота процессора равняется всего 1.2 ГГц. Объем оперативной памяти у них совпадает, а вот размер встроенной флеш-памяти может составлять 16 Гб или 32 Гб в случае с TF300T и 32 Гб или 64 Гб у TF700T.
В новой модели, кроме разъемов microHDMI и 3.5 мм выхода на наушники и разъема для док-станции, которые присутствуют в ASUS TF300T, есть порт USB 2.0. К обоим планшетам можно дополнительно приобрести мобильную док-станцию. При ее использовании заряда батареи обоих моделей ASUS хватит на 15 часов работы. А используя планшет без док-станции – на 10 часов. Конечно же, поиграть или посмотреть фильм столько времени не получится, а вот почитать любимую книгу или поработать в интернете будет вполне удобно.
В обоих планшетах есть и фронтальная, и тыловая камеры. Но ASUS TF700T выгодно отличается от своего младшего брата встроенными стереодинамиками (в TF300T он один) и светодиодной вспышкой.
ASUS Transformer Pad TF300T имеет следующие размеры: 263x180.8x9.9 мм, а ASUS TF700T – 263x180.8x8.5 мм, как мы видим, параметры их практически одинаковые, кроме высоты, которая в последней версии стала меньше. Вес первого устройства – 635 г, а ASUS TF700T - 586 г, таким образом, премиальная версия планшета стала немного легче, а благодаря порту USB 2.0 теперь не будет проблем с перемещением информации с другого носителя на планшет. Но в ASUS TF700T нет 3G, а трехсотая модель такой комплектацией располагает, в этом случае ее название звучит как TF300TG.
Как не очень велики отличия в технических характеристиках, так и цена этих планшетов не сильно отличается. Так, например, ASUS Transformer TF300TG 32 Гб стоит около $630, а ASUS Transformer TF700T тоже с 32 Гб встроенной памяти и без док-станции обойдется всего на $40 дороже, т.е. $670.
Acer Iconia Tab A510
Следующий планшет на платформе NVIDIA Tegra 3, на который следует обратить внимание – это Acer Iconia Tab A510. Корпус его изготовлен из приятного на ощупь пластика. Стоит отметить хорошее качество сборки, нет никаких люфтов и скрипов. А на задней крышке нанесен рисунок в виде олимпийских колец, что выглядит, по меньшей мере, необычно.
Как и в двух вышеописанных моделях диагональ экрана здесь 10.1 дюймов, а разрешение, такое же точно, как в ASUS Transformer TF300T – 1280x800 пикселей. Этот планшет обладает экраном типа TFT, который по своим характеристикам хуже, чем усовершенствованная матрица IPS, т.к. углы обзора меньше, а цветопередача получается не такая четкая.
Как и в ASUS TF300T, и ASUS TF700T, в этом планшете используется операционная система Android 4.0. Здесь так же установлен четырехъядерный процессор NVIDIA Tegra 3 с частотой 1.3 ГГц, благодаря чему работать за планшетом удобно, ведь все команды и задачи выполняются быстро. В Acer Iconia Tab A510 оперативная память равняется 1 Гб, а емкость накопителя – 32 Гб, как и в вышепредставленных моделях ASUS. Этот планшет имеет слот для карт памяти и поддерживает стандарты microSD и microSDHC, как и планшеты ASUS. Как и в ASUS TF300TG, в планшете Acer Iconia Tab A510 есть 3G.
Данный планшет от Acer также имеет разъемы microUSB, microHDMI и 3.5 мм аудиоджек. Имеются и две камеры – фронтальная и тыловая, как и в планшетах ASUS. К дополнительным характеристикам этой модели можно отнести цифровой компас, датчик ориентации экрана и G-сенсор.
В Acer Iconia Tab A510 установлена двухъячеечная батарея емкостью 9800 мАч (36.26 Втч), которая, по идее, должна была существенно увеличить время автономной работы, но реально этот показатель составляет от 8 до 10 часов - не больше, чем у представленных выше конкурентов.
При всем этом ширина планшета составляет всего 175 мм, в то время как у ASUS Transformer Pad TF300T – 263 мм, и даже у Goole Nexus 7 с маленькой диагональю дисплея ширина равна 198.5 мм. К сожалению, вес планшета Acer Iconia Tab A510 составляет 680 г, что немало. Стоимость такого устройства является более доступной - около $550. Планшет Acer Iconia Tab A510 довольно мощный и многофункциональный, а цена не может не порадовать.
Fujitsu Stylistic M532
Еще одним мощным планшетом с процессором NVIDIA Tegra 3 (1.4 ГГц) можно назвать Fujitsu Stylistic M532. Корпус его изготовлен из так называемого софт-тач пластика, за счет чего планшет чрезвычайно приятно и легко держать в руках, но есть и недостаток, на крышке остаются отпечатки пальцев, что выглядит не очень эстетично.
Поверх матрицы стоит защитное стекло Gorilla Glass, благодаря чему сохранность экрана обеспечена. Планшет обладает IPS экраном с разрешением 1280x800 пикселей, как и, например, ASUS Transformer TF300T, с диагональю 10.1 дюймов. Как и в выше представленных моделях, в этом планшете стоит операционная система Android 4.0. Оперативная память составляет 1 Гб, а объем флеш-памяти – 32 Гб. Как и в трех предыдущих моделях, здесь поддерживаются карты microSD и microSDHC. В этой модели есть 3G, что расширит ваши возможности.
Кроме этого в устройстве имеется разъем microUSB, выход на наушники и разъем для подключения док-станции.
Как и в рассмотренных ранее планшетах, в Fujitsu Stylistic M532 встроены фронтальная и тыловая камеры. Планшет обладает еще и следующими дополнительными характеристиками: двумя встроенными динамиками, цифровым микрофоном, G-сенсором, сенсором освещения и сенсором магнитного поля, как в планшете Google Nexus 7. Также в устройстве есть акселерометр, который служит для определения положения в пространстве и для автоматического поворота дисплея с ускорением.
В режиме просмотра видео этот планшет продержится 8 часов, а при работе с текстовыми файлами заряда батареи хватит и на больше времени. Размер устройства составляет 262.6x175.4x8.6 мм, а вес при таких возможностях вполне небольшой - всего 560 г. Цена его около $670.
Следует отметить также, что во всех представленных моделях есть GPS-модуль, Bluetooth и Wi-Fi, что в настоящий момент уже не является уникальным.
Заключение
Можно сделать вывод, что в первую очередь при выборе планшета нужно определить цель, для которой он приобретается. Например, если нужно мощное и одновременно компактное устройство для игр и видео по доступной цене, тогда ваш выбор Google Nexus 7. Если есть необходимость часто набирать тексты, тогда, конечно, Transformer TF300T или ASUS Transformer TF700T с портативной док-станцией подойдут лучше. Можно выбрать Acer Iconia Tab A510 или Fujitsu Stylistic M532, если вы хотите получить многофункциональный планшет с большой диагональю по доступной цене, но придется пожертвовать графикой.Выбор остается за вами, но главное реально осознавать задачи, которые вы собираетесь решать с помощью планшета, т.к. каждый планшет имеет свои сильные и слабые стороны, хотя производители и пытаются создать универсальные устройства, но это пока еще только в будущем.
История развивается по спирали и одной из важных ее «завитушек» в области IT-индустрии является компания NVIDIA . Это один из пионеров рынка графических ускорителей, наравне с компанией 3Dfx , которую она впоследствии купила, и ATI , которая сейчас принадлежит AMD. То, что мы на данный момент видим на рынке мобильных SoC (System-on-Chip, система-на-чипе) сильно напоминает компьютерную «гонку вооружений», особенно активно длившуюся с конца 90-х прошлого века. Если обрисовать ее упрощенно, то одни разработчики выпускали игры с непомерными требованиями к графической подсистеме, а другие предлагали те самые ускорители, смачно приправляя их рекламной шелухой о новых спецэффектах, невиданной доселе фотореалистичной графике и т. д.
По факту же оказывалось, что эти невероятные спецэффекты можно увидеть в паре модных игрушек, через полгодика после релиза ускорителя и то, на максимальном качестве графики они работали на текущем поколении видеокарт не очень шустро. Пишу об этом, основываясь на личном очень богатом опыте компьютерного «железячника» и игромана, через чьи руки прошли практически все поколения видеокарт, включая решения от упомянутой выше 3Dfx, до нее - слабые потуги S3 (может, кто помнит такой ускоритель как Virge и компанию Diamond Multimedia , славившуюся своими видеокартами Stealth и Monster ), NVIDIA с ее Riva TNT , выросшей впоследствии в GeForce и прочие. Так вот, очень похожая «гонка вооружений» сейчас наблюдается и на мобильном рынке, где NVIDIA пытается применять однажды испытанные методы, но сработают ли они? Ведь были уже промашки. Что ж, теперь история повторяется вместе с SoC Tegra 3 , которую разработчик сочно описал и прорекламировал, а также местами сравнил с конкурентами.
Diamond Stealth 3D 3000 - очень дорогая и очень крутая для своего времени (1995-96 годы) видеокарта с дополнительным модулем видеопамяти
Итак, что же предлагает NVIDIA в своей новой SoC? В первую очередь - много ядер, если точнее, то пять. Вообще, принято упоминать лишь о четырех основных вычислительных ядрах, но есть еще и пятое, так называемое ядро-компаньон, которое призвано снизить общее энергопотребление системы на чипе. Оно используется в большинстве задач, включая воспроизведение видео, и по своей энергоэффективности практически вдвое превосходит современные одноядерные процессоры с аналогичной частотой. Например, может воспроизводить видео в разрешении 1080p в течение 12 часов от стандартного для современных портативных устройств аккумулятора. Максимальная частота SoC, когда работают четыре основных ядра (они автоматически включаются в работу при повышении нагрузки на устройство) составляет 1,3 ГГц , для одного ядра этот показатель - 1,4 ГГц .
Модная SoC Tegra 3 и ее характеристики
Прежде чем перейти к рассмотрению графических возможностей новинки, которые оказались в сравнении с конкурентами не столь впечатляющими, как их пытается показать NVIDIA, упомяну о других менее заметных простому пользователю особенностях. Так, Tegra 3 способна качественно воспроизводить видео уровня Blu-ray, а это разрешение 1080p при потоке в 40 Мбит/с. В SoC почти втрое увеличена пропускная способность шины памяти, а скорость дисковой подсистемы в зависимости от используемого интерфейса и типа флэш-памяти возросла от 2 до 6 раз. Еще есть поддержка HD-аудио и 7.1-канального звука. Для смартфона это, конечно, не нужно, но неким будущим аналогам нетбуков на базе Tegra 3 не помешает. Не стоит забывать и о 3D. Трансляция стереоскопического изображения на внешний экран легко дается новой системе на чипе. Хотя, это набившее оскомину 3D, по сути, особо потребителям и не нужно. Красивая реклама, интересный для кинотеатра эффект, но в бытовых условиях он может превратиться в самый настоящий «вырвиглаз» (головная боль, головокружение, тошнота - говорят, что таким симптомам при просмотре 3D подвержено лишь 10% населения, но жалоб, на самом деле, больше).
Не забыла NVIDIA сравнить производительность Tegra 3 в некоторых задачах с конкурентами. В данном случае ключевое выражение «в некоторых задачах». В частности, речь идет о веб-серфинге и работе приложений. Apple A5 в первом случае опущен ниже плинтуса, особенно это касается технологии Flash, поддержки которой, как мы знаем, в iOS официально нет (). Что касается «числодробильной» мощи для приложений, то, естественно, у новой SoC она выше в сравнении с конкурентами, принимавшими участие в тестировании NVIDIA. Ведь в Tegra 3 четыре основных ядра Cortex-A9 , а у конкурентов их по два. Вот и получается примерно двукратное их отставание от новичка-красавца.
А теперь самое интересное - что же такого компания накрутила в графической подсистеме новой SoC? На одном из презентационных слайдов выше есть такая скромная надпись: «До трех раз выше производительность GPU, 12-ядерный видеочип GeForce ». Звучит внушительно. Более того, NVIDIA сварганила шикарную демонстрацию возможностей Tegra 3 в играх, которую можно оценить ниже:
Вот он, тот самый метод запудривания мозгов потребителей, не раз испытанный в области PC. Красивые эффекты, модные игры, вот только в данном случае он может и не сработать. Уж слишком велика конкуренция на рынке. Давайте разберем все по порядку. Компания заявляет о трехкратном увеличении производительности в сравнении с Tegra 2, но этот чип, как показывают тесты, далеко не самый мощный. Вспоминаем кудесниками из AnandTech и видим, что SoC Apple A5 вчетверо превосходит Tegra 2 по скорости рендеринга, Samsung Exynos 4210 - вдвое. То есть графическая подсистема в и в заведомо мощнее, чем в будущих продуктах на базе Tegra 3. А значит все эти вкусные «плюшки», что показали разработчики выше, должны быть доступны и для iГаджетов. Решение от Samsung тоже далеко не самое новое, но и оно не особо сильно уступает в производительности новичку. Не забываем, что в работе находятся и Apple A6, и новые корейские SoC Exynos, которые выйдут на рынок в реальных продуктах весной-летом следующего года. Как раз к тому времени, как Tegra 3 начнет становиться более-менее массовым решением.
Shadowgun и Sprinkle есть для iOS, ждем модных эффектов с их очередным обновлением
В итоге выходит, что NVIDIA яростно выпячивает игровые возможности своей платформы, скромно умалчивая, что и у конкурентов они неслабые. А у некоторых, например у Apple, «железо» и того мощнее. Графические библиотеки тоже используются единые, и все эти эффекты легко реализуются на любом современном мобильном ускорителе. На этом фоне от производителей особенно забавно слышать в видеоролике что-то вроде: «Повышенная производительность Tegra 3 позволила нам реализовать суперэффекты, увеличить скорость рендеринга до 60 кадров в секунду, в то время как на других платформах она ограничена 30 кадрами ». Ребята, а как же Apple A5, ведь эта SoC еще мощнее, как же Samsung Exynos?
Все это очень похоже на «троллинг» простых потребителей со стороны NVIDIA. Компания активно пускает пыль в глаза, а лучше бы акцентировала внимание на более важных вещах, на тех же драйверах для Android. Ведь это позорище, что нормального ускорения видео до сих пор в ПО Tegra 2 не реализовано. Можно сослаться на Google и недоделанность Android, но ведь Samsung без проблем реализовала эту функцию для своих SoC. А вспомнить историю с «HD-играми» для Android, которые якобы были заточены только под Tegra 2, но тут, вот незадача, какие-то энтузиасты выпускают маленький патчик, и волшебным образом такие игры запускаются на любых Android-устройствах с более-менее мощным железом. Кроме того, все эти HD-игры прекрасно себя чувствуют и на iOS.
SoC Tegra 3 бесспорно хороша, но, все-таки, может стоит акцентировать внимание на других вещах? Однобокая реклама технологий - это путь в никуда, рано или поздно пользователи просто перестанут обращать внимание на потуги компании, а вместе с тем и производители тоже. Пусть это будет стабильно работающий сплав «железа и софта», чем однобокий набор технологий, которые и применить-то реально негде из-за кривизны программного обеспечения. То, что было применимо на PC-рынке, может и не сработать на мобильном, но ведь в ходе этого «троллинга» потребителей страдают их кошельки, что плохо. Очень малый процент людей досконально знает характеристики имеющихся в наличии устройств, зато подавляющее большинство активно смотрит рекламу и ведется на нее, а потом, после покупки «волшебного» устройства, наступает разочарование им. Потому что по факту вся эта красота оказывается лишь яркой цветной пылью, запущенной в глаза умелыми руками маркетологов.
Новинка представляет собой первый 4-ядерный процессор на архитектуре ARM, предназначенный для использования в различных мобильных устройствах. В основе NVIDIA Tegra 3 лежит процессор ARM Cortex A9, в состав которого входят четыре основных ядра и пятое так называемое «ядро-компаньон»
Компания NVIDIA официально анонсировала ARM-процессор нового поколения под названием Tegra 3 (также известен под кодовым именем Kal-El). Напомним, что первые подробности о NVIDIA Tegra 3 появились в начале этого года.
По сути, новинка представляет собой первый 4-ядерный процессор на архитектуре ARM, предназначенный для использования в мобильных устройствах (например, смартфоны и планшеты).
В основе NVIDIA Tegra 3 лежит процессор ARM Cortex A9, в состав которого входят четыре основных ядра и пятое так называемое «ядро-компаньон», используемое при выполнении несложных задач (проигрывание музыки, обновление данных в фоновом режиме и т. д). Тактовая частота основных ядер доходит до отметки в 1,4 гигагерца в случае работы одного ядра (когда работают четыре ядра - 1,3 ГГц), а частота вспомогательного ядра составляет 500 мегагерц.
По словам разработчика, наличие такого вспомогательного ядра позволит устройствам на базе Tegra 3 работать дольше. Так, в Nvidia утверждают, что, например, в режиме просмотра HD-видео смартфон или планшет смогут проработать до 12 часов (Tegra 2 - от 8 до 10 часов).
Также в состав NVIDIA Tegra 3 входит и 12-ядерный графический процессор Nvidia GeForce. Разработчики также утверждают, что новые устройства, созданные на базе Tegra 3, по своим игровым возможностям вполне смогут сравниться с консолями - изображение с экрана планшетного компьютера или смартфона можно будет выводить на телевизор, а к самому устройству будет подключаться игровой контроллер.
Отмечается, что смена поколений ARM-процессоров NVIDIA принесет с собой трехкратное увеличение производительности в графике при снижении энергопотребления до 61 процента.
Одной из главных особенностей NVIDIA Tegra 3 является комбинированная патентованная архитектура Variable Symmetric Multiprocessing (vSMP - переменное симметричное мультипроцессирование), которая позволяет к одной и той же кэш-памяти подключать попеременно то одно ядро, то сразу все четыре ядра. Переключение между «блоками» ядер происходит со скоростью около 2 мс, что незаметно для пользователя.
Так как к кэш-памяти L2 объемом 1 мегабайт основные ядра и их ядро-компаньон обращаются попеременно, то архитектура свободна от конфликтов аппаратных «интересов».
Сравнительные характеристики NVIDIA Tegra 2 и NVIDIA Tegra 3 :
| Tegra 2 | Tegra 3 | |
|
Процессор |
||
| CPU | Двухъядерный ARM Cortex A9 | Четырехъядерный ARM Cortex A9 |
| Частота | До 1.2 ГГц | До Single Core 1.4 ГГц /Quad-Core 1.3 ГГц |
| Кеш L2 | 1 MБ | 1 MБ |
| Кеш L1 (I/D) | (32KB / 32KB) на ядро | (32KB / 32KB) на ядро |
|
Память |
||
| Частота |
До DDR2-760 До LPDDR2-733 |
DDR3-L 1500 LPDDR2-1066 |
| Объем памяти | До 1GB | До 2 GB |
|
Графический процессор |
||
| Архитектура | ULP GeForce | ULP GeForce |
| 3D Performance Relative to Tegra 2* | До 1.3x | До 3x |
| Ядра | 8 | 12 |
| 3D Stereo | - | + |
| Полностью программируемый | + | + |
| Версия OpenGL ES | 2.0 | 2.0 |
| OpenVG | 1.1 | 1.1 |
| EGL | 1.4 | 1.4 |
|
Видео (1080пик) |
||
| Декодирование |
H.264 VC-1 AP MPEG2 MPEG-4 DivX 4/5 XviD HT H.263 Theora VP8 WMV Sorenson Spark Real Video VP6 |
H.264 (HP @ 40Мбит/с) VC-1 AP MPEG2 MPEG-4 DivX 4/5 XviD HT H.263 Theora VP8 WMV Sorenson Spark Real Video VP6 |
| Кодирование |
H.264 MPEG4 H.263 VP8 |
H.264 MPEG4 H.263 VP8 |
| Видео телеконференция (VTC) |
H.264 MPEG4 H.263 VP8 |
H.264 MPEG4 H.263 VP8 |
|
Аудио |
||
| Декодирование |
AAC-LC AAC+ eAAC+ MP3 MP3 VBR WAV/PCM AMR-NB AMR-WB BSAC MPEG-2 Audio Vorbis WMA 9 WMA Lossless WMA Pro G.729a * G.711 * QCELP * EVRC * * через третью сторону |
AAC-LC AAC+ eAAC+ MP3 MP3 VBR WAV/PCM AMR-NB AMR-WB BSAC MPEG-2 Audio Vorbis WMA 9 WMA Lossless WMA Pro G.729a * G.711 * QCELP * EVRC * * через третью сторону |
| Кодирование |
AAC LC AAC+ eAAC+ PCM/WAV AMR-NB AMR-WB |
AAC LC AAC+ eAAC+ PCM/WAV AMR-NB AMR-WB |
|
Камера |
||
| Основная камера | 12 Mп | 32 Mп |
| Вторая камера | 5 Mп | 5 Mп |
| Мегапикселей/с | 150 | 300 |
| Цифровой зум | До 16x | До 16x |
| Кодирование/Декодирование JPEG | 80MP/сек | 80MP/сек |
| Стабилизация изображения | + | + |
| Стабилизация видео | + | + |
| Функции |
Авто экспозиция Автофокус De-Mosaic Повышение четкости |
вто экспозиция Автоматический баланс белого Автофокус Затемнение линз 9-го порядка De-Mosaic Повышение четкости Программируемое шумоподавление |
| MIPI CSI | + | + |
|
Дисплей |
||
| Контроллеры дисплея | 2 одновременных | 2 одновременных |
| HDMI | 1.3 (1920x1080) | 1.4a (1920x1080) |
| LCD | До 1680x1050 | 2048x1536 |
| CRT | До 1600x1200 | 1920x1200 |
| MIPI DSI | + | + |
|
Сборка |
||
| Компоновка |
12x12 PoP 23x23 BGA |
14x14 BGA 23x23 BGA |
| Процесс | 40 nm | 40 nm |
Первые устройства на базе NVIDIA Tegra 3
По словам представителей компании ASUSTeK Computer ее планшетный компьютер Eee Pad Transformer Prime является первым в мире планшетом на базе 4-ядерного процессора NVIDIA Tegra 3.
Новинка выполнена в металлическом корпусе серого с аметистовым оттенка или золотистого цвета.
Данный планшет получил 10,1-дюймовый Super IPS+ дисплей (разрешение 1280 x 800 точек, прочное стекло Corning Gorilla Glass, углы обзора 178 градусов, яркость 600 нит, поддержка Multi-Touch), 1 гигабайт оперативной памяти, две камеры (8-мегапиксельная с автофокусом и функцией видеозаписи 1080p и 1,2-мегапиксельная фронтальная камера) и модули Wi-Fi 802.11 b/g/n и Bluetooth 2.1 + EDR.
В настоящее время работает новинка под управлением операционной системы Android 3.2 Honeycomb, однако до конца этого года должно выйти обновление до Android 4.0 Ice Cream Sandwich.
Из других технических особенностей можно отметить до 64 гигабайт встроенной памяти, датчик освещенности, акселерометр, гироскоп, электронный компас и GPS-приемник. Также данный планшетный компьютер имеет 3,5 мм аудиоразъем, порт microHDMI, поддержку карточек памяти формата microSD, а на док-станции имеется слот для карт SD и разъем USB 2.0.
Ожидается, что мировой выпуск планшета ASUS Eee Pad Transformer Prime состоится в декабре. Что касается стоимости, то в США его можно приобрести по цене 500 долларов за версию с 32 гигабайтами встроенной памяти, а 64-гигабайтный вариант обойдется пользователям в 600 долларов. Также отдельно можно будет приобрести док-станцию с клавиатурой - 150 долларов.
В то время она пообещала сниженное энергопотребление, увеличенную производительность, но особо внимания на мощности нового решения не акцентировала. Теперь же компания продемонстрировала игровые возможности продукта и сравнила его не только с мобильными конкурентами, но даже с компьютерным процессором.
В данном случае важно учитывать тот факт, что у NVIDIA есть на руках готовое решение, которое она может выпускать массово. В частности, уже в этом году на прилавки магазинов попадет первый планшет на базе Tegra 3, а в начале следующего появятся первые смартфоны с новой SoC. Среди таких можно упомянуть .
Из дополнительных технических характеристик стало известно о том, что GPU в Tegra примерно втрое мощнее, чем в предшествующей SoC — это 12-ядерный адаптированный для мобильного использования чип GeForce. Максимальная частота работы вычислительных ядер по отдельности составляет 1,4 ГГц, вместе — 1,3 ГГц. Напомним, что есть еще пятое ядро-компаньон, используемое при выполнении менее требовательных к производительности задач. Хотя, по своей производительности оно примерно вдвое мощнее современных 1-ядерных процессоров и его возможностей достаточно для воспроизведения видео в разрешении 1080p. Более того, NVIDIA заявила, что в таком режиме от стандартного для современных портативных устройств аккумулятора гаджет на базе Tegra 3 может проработать без подзарядки до 12 часов — это примерно на 60% лучший результат, чем у Tegra 2.
На максимальной же мощности система-на-чипе способна воспроизводить видео качества Blu-ray с потоком в 40 Мбит/с. Энергопотребление за счет ядра-компаньона у Tegra 3 ниже, чем у предшественника. Поработала NVIDIA и над производительностью оперативной памяти, увеличив пропускную способность шины до трех раз (DDR3L-1500, LPDDR2-1066). Также отметим вдвое увеличенную производительность ISP (процессор обработки изображений), дисковой подсистемы (в 2-6 раз, поддерживаются интерфейсы e.MMC 4.41, SD 3.0, SATA-II) и поддержку HD Audio 7.1.
Вычислительные возможности своей новой SoC компания сравнивает с компьютерным процессором Intel Core 2 Duo T7200, называя разработку первым мобильным решением PC-класса. В рендеринге веб-страниц Tegra 3 превосходит конкурентов до четырех раз, а по вычислительной мощи — примерно вдвое. В последнем случае стоит учитывать использование в Tegra 3 четырех ядер, а не двух, как в конкурирующих решениях.
Еще NVIDIA акцентирует внимание на поддержке формирования стереоскопического изображения и возможности его вывода на внешний экран, но пока 3D не особо активно привлекает потребителей, судя по исследованию .
Естественно компания отметила и улучшенные игровые возможности Tegra 3. Так, использующие расширенные функции SoC игры смогут предложить массу новых эффектов и кое-что разработчики подготовили для уже существующих проектов, вроде Shadowgun, Bladeslinger или Sprinkle: различные эффекты с частицами, работа с объемными текстурами и буфером изображений (смазывание движения, глубина резкости) — увеличенная мощность дает масу преимуществ.
