Nvidia Tegra 4: může se prosadit?
17.9.2013, Petr Štefek, recenze
Nvidia uvedla platformu Tegra 4 před zhruba půl rokem, ale teprve nyní se dostávají první zařízení na trh, a tak je dobrý čas si zrekapitulovat, jaký vlastně nový počin Nvidie je. Tegra 4 by měla dělat těžkou hlavu především konkurenčnímu SoC Snapdragon 800.
Kapitoly článku:
- Nvidia Tegra 4 - evoluce nebo revoluce?
- ARM Cortex A15 - základ pro Tegra 4
- Co bychom měli vědět o ARM Cortex A15
- Tegra 4 - pracovní frekvence a počet jader
- Integrovaná grafika a paměti
- Akvizice společnosti Icera - proč?
- Nvidia Chimera - HDR video a object tracking
- Nvida Phoenix a další zařízení na Tegra 4
- Bude Nvidia udávat trendy?
Nvidia patří k těm společnostem, které si od ARM licencují možnost použití architektury za účelem návrhu vlastního řešení. Tento krok je logický, protože společnost nechce využívat hotových řešení (Mali od ARM v podstatě nemá co NVidii nabídnout), když si "in-house" dokáže navrhnout lepší řešení díky svým interním zdrojům. Nicméně, očekával jsem, že Nvidia si půjde cestou zcela svého originálního řešení, jako to udělal Apple nebo Samsung. Zřejmě si ale v Nvidii dobře spočítali, že pro takový projekt musí mít zajištěn patřičný odbyt, aby se náklady na vývoj dokázaly v únosném čase vrátit zpět.
Tegra 4 je tedy založena na starém dobrém ARM Cortex A15, což je také jediné jádro v nabídce ARM, které dokáže výkonově překonat Cortex A9. Ano, mluvili jsme ještě o jádrech Cortex A57/53, ale ty budou připravená pro licencování v horizontu týdnů až měsíců a celkový vývoj použitelného SoC trvá i těm nejlepším a nejrychlejším minimálně jeden rok. S novou architekturou se tedy spíše setkáme až v další generaci Tegra 5 (pokud se tak bude jmenovat a pokud se Nvidia nevydá jinou cestou).
ARM Cortex A15 adoptovali největší výrobci telefonů a tabletů, jako například Samsung, který dokázal ze SoC založeného právě na této verzi jádra vydolovat až třikrát větší výkon než u starší generace Cortex A7. To vše jde ruku v ruce se zvýšenými nároky na plochu čipu a také spotřebu. Samsung přiznává, že 4× větší plocha jádra a 6× větší spotřeba je prostě daní za tolik potřebný výkon. Nvidia tedy stála před pořádnou výzvou, aby nově příchozí Tegra 4 byla lepší než řešení do Samsungu (nebo alespoň na stejné úrovni) a dokázala konkurovat třeba Sanpdragonu od Qualcommu. Selhat si v tomto ohledu nemůže dovolit, jinak bude stále hrát třetí housle ve světě ultramobilních platforem, což by bylo vzhledem ke stále rostoucím prodejům pro společnost problém.
Nvidia v případě Tegra 4 SoC tvrdí, že výkon je o několik desítek procent vyšší než u konkurečních SoC. V případech benchmarků jako SPECint_base 2000 ale podle většiny testů víme, že starší generace je zhruba stejně rychlá. To je dáno tím, že tento benchmark se zaměřuje výhradně na single-thread výkon, takže zde by rozhodovala o nějakém výraznějším odstupu pouze vyšší frekvence nebo nějaká zásadní změna v architektuře jádra, a tu Nvidia neudělala.
Vše se ale stává mnohem zajímavější, když přejdeme na mezigenerační srovnání v oblasti spotřeby. Pro dosažení stejného výkonu potřebuje Tegra 4 podstatně méně energie než starší Tegra 3.
Nvidia plánuje Tegra 4 nasadit také do mobilních telefonů, kde je na spotřebu kladen opravdu velký důraz. Pokud dokáže Cortex A15 dodat stejný výkon jako Cortex A9 při poloviční pracovní frekvenci, tak je to nadmíru dobrá zpráva. Je ovšem pravděpodobné, že Nvidia půjde na každém Tegra 4 SoC cestou kombinace výkonných jader a podstatně jednodušších doplňujících jader, které se postarají o běžný chod telefonu. Toto řešení není novinkou a podobně je tomu v případě Samsungu nebo Apple. Samozřejmě v případě nutnosti maximálního výkonu telefonu je zde stále jen velmi těžko řešitelný problém. Asi každý, kdo někdy využil smartphone k něčemu jinému než telefonování a surfování (mám na mysli především hry nebo náročné video), zná syndrom zpocené ruky. Tomuto nedostatku se při každé náročnější aplikaci ovšem zřejmě v nejbližších letech nevyhneme.
Tegra 4 je tedy založena na starém dobrém ARM Cortex A15, což je také jediné jádro v nabídce ARM, které dokáže výkonově překonat Cortex A9. Ano, mluvili jsme ještě o jádrech Cortex A57/53, ale ty budou připravená pro licencování v horizontu týdnů až měsíců a celkový vývoj použitelného SoC trvá i těm nejlepším a nejrychlejším minimálně jeden rok. S novou architekturou se tedy spíše setkáme až v další generaci Tegra 5 (pokud se tak bude jmenovat a pokud se Nvidia nevydá jinou cestou).
ARM Cortex A15 adoptovali největší výrobci telefonů a tabletů, jako například Samsung, který dokázal ze SoC založeného právě na této verzi jádra vydolovat až třikrát větší výkon než u starší generace Cortex A7. To vše jde ruku v ruce se zvýšenými nároky na plochu čipu a také spotřebu. Samsung přiznává, že 4× větší plocha jádra a 6× větší spotřeba je prostě daní za tolik potřebný výkon. Nvidia tedy stála před pořádnou výzvou, aby nově příchozí Tegra 4 byla lepší než řešení do Samsungu (nebo alespoň na stejné úrovni) a dokázala konkurovat třeba Sanpdragonu od Qualcommu. Selhat si v tomto ohledu nemůže dovolit, jinak bude stále hrát třetí housle ve světě ultramobilních platforem, což by bylo vzhledem ke stále rostoucím prodejům pro společnost problém.
Nvidia v případě Tegra 4 SoC tvrdí, že výkon je o několik desítek procent vyšší než u konkurečních SoC. V případech benchmarků jako SPECint_base 2000 ale podle většiny testů víme, že starší generace je zhruba stejně rychlá. To je dáno tím, že tento benchmark se zaměřuje výhradně na single-thread výkon, takže zde by rozhodovala o nějakém výraznějším odstupu pouze vyšší frekvence nebo nějaká zásadní změna v architektuře jádra, a tu Nvidia neudělala.
Vše se ale stává mnohem zajímavější, když přejdeme na mezigenerační srovnání v oblasti spotřeby. Pro dosažení stejného výkonu potřebuje Tegra 4 podstatně méně energie než starší Tegra 3.
Nvidia plánuje Tegra 4 nasadit také do mobilních telefonů, kde je na spotřebu kladen opravdu velký důraz. Pokud dokáže Cortex A15 dodat stejný výkon jako Cortex A9 při poloviční pracovní frekvenci, tak je to nadmíru dobrá zpráva. Je ovšem pravděpodobné, že Nvidia půjde na každém Tegra 4 SoC cestou kombinace výkonných jader a podstatně jednodušších doplňujících jader, které se postarají o běžný chod telefonu. Toto řešení není novinkou a podobně je tomu v případě Samsungu nebo Apple. Samozřejmě v případě nutnosti maximálního výkonu telefonu je zde stále jen velmi těžko řešitelný problém. Asi každý, kdo někdy využil smartphone k něčemu jinému než telefonování a surfování (mám na mysli především hry nebo náročné video), zná syndrom zpocené ruky. Tomuto nedostatku se při každé náročnější aplikaci ovšem zřejmě v nejbližších letech nevyhneme.
