LICENCIATURA EM COMPUTAÇÃO
PROCESSADOR TEGRA 2
SANTO AMARO
2011
ANGELO RAMOS
JACKELINE BARBOSA
JEANDERVAL SANTOS
PROCESSADOR TEGRA 2
Trabalho apresentado ao Instituto
Federal de Ciências e Tecnologia da Bahia, Campus Santo Amaro, curso
Licenciatura em Computação, II
semestre, como requisito para avaliação da disciplina Arquitetura de Computador. Orientador Joacir Ferreira.
SANTO AMARO
2011
INTRODUÇÃO
A NVIDIA fez a sua primeira tentativa de entrar no mercado de processadores para dispositivos móveis lançando o processador Tegra, mas teve um sucesso muito limitado. Os únicos equipamentos a tê-lo instalado foram os telemóveis KIN e o leitor multimédia Zune HD.
Já em 2010 num evento do CES (Consumer Eletronics Show) ocorrido em Las Vegas a empresa anunciou seu processador Tegra 2 para sistemas embarcados os quais proporcionam baixo consumo de energia e alto desempenho na reprodução de vídeo e gráficos 3D.
Seu projeto é unir um bom processador central à uma boa central de vídeo, garantindo bom desempenho computacional e gráfico, assim como acontece com os AMD Fusion e os Intel Sandy Bridge, mas com arquitetura ARM, por isso diferente.
PROCESSADOR TEGRA
Em 2008 a NVIDIA lançou o processador Tegra que juntava tecnologia ARM11 com uma GPU com excelentes rendimentos 3D, capaz de gravar e exibir vídeos de 720p (píxeis) com processamento via hardware além de dar suporte a câmeras de 12 MP (Mega píxeis) e ter suporte para saída HDMI.
Embora o Tegra contenha um conjunto de recursos muito bons para a época, foi deixado de lado pela maioria dos fabricantes porque a NVIDIA decidiu projetar o processador para ter bom desempenho no sistema embarcado (sistema operacional) Windows Mobile. No entanto, o interesse da maioria dos fabricantes de dispositivos móveis já estava se direcionando para o Sistema da Google, O Android.
PROCESSADOR TEGRA 2
O Tegra 2 é uma evolução do Tegra e possui características que tornam o seu desempenho excelente, chegando a superar muitos de seu concorrentes diretos (de 20 a 30% mais rápido que o PowerVR GSX540 do iPhone 3GS e de 25 a 100% mais rápido que o Snapdragon Adreno).
Suas características:
A primeira CPU móvel de dois núcleos ARM Cortex-A9.
CPU NVIDIA GeForce com consumo de energia ultra baixo que oferece uma jogabilidade 3D excelente e uma interface de usuário 3D.
Vídeo móvel HD 1080p.
Processador de áudio (onde realiza o processamento de sinal de áudio) e ARM7 (que suporta funções de gerenciamento de sistema e vários recursos proprietários) objetivando o prolongamento da carga da bateria.
Saída para tela digital de alta definição (suporte a HDMI).
O Tegra 2 combina a tecnologia ARM Cortex A9 com uma GPU duas vezes mais eficiente que a da versão anterior. Sendo capaz de decodificar vídeos 1080p via hardware.
Veja como funciona o Cortex A9:
O modelo "Cortex A9" representa a próxima geração de processadores ARM e esta preparado para múltiplos núcleos, é capaz de chegar a uma frequência de relógio de 2 GHz e consome menos de 0,25 W de potência por CPU.
O
Cortex A9 inclui muitas mudanças estruturais, da suporte a multiprocessamento, permitindo o desenvolvimento de SoCs com dois ou quatro núcleos e é baseado em pipeline com apenas 8 estágios (contra os 13 do Cortex A8) reduzindo assim o uso do chip. No entanto, isso limita as frequências de operação que ele é capaz de alcançar. Mesmo assim não é um grande problema no caso do Cortex A9, já que os SoCs para Smartphones operam a frequências baixas, na casa dos 1.0 GHz.
O Cortex A9 inclui buffer de ordenamento de instruções e 16 novos registradores, com 64 KB de Cache L1 (32 KB para dados e 32 KB para instruções) para cada núcleo e um Cache L2 compartilhado de até 1 MB.
O Tegra 2 contém dois Cortex A9, com um Cache L2 de 1 MB e uma GPU GeForce ULV. Ela inclui 8 shader cores unificados. (arquitetura mais simples) com: 4 unidades de processamento de pixel shaders e 4 para o processamento de shaders, combinadas com unidades para o processamento de vértices.
Além dessa implantação dos Cortex A9 o processador também recebeu mudanças com a intenção de reduzir o consumo e o grande número de estágios de pipeline.
Ele Inclui aceleração de vídeos, suporte à decodificação de vídeos 1080p via hardware e da suporte a aceleração de vídeos e animações em Flash usando a GPU, permitindo que os smartphones ofereçam maior rendimento.
Também foi incluído um ISP (image signal processor), melhorando assim o desempenho da câmera com o intuito de processar imagens de 12 MP em apenas 3s (SoCs atuais atuam de 9 a 10 segundos) e oferece uma saída HDMI com a possibilidade de usar uma TV ou monitor para visualizar o desktop.
O Tegra2, o primeiro processador dual-core para telemóveis.
PERSPECTIVAS FUTURAS
Dessa vez a NVIDIA está direcionando o Tegra 2 para um único sistema operacional, deixando de lado o Windows Mobile, e partindo para o Android.
O foco no Android é mais do que justificado por causa da queda de sistemas operacionais tais como: Symbian, BlackBerry OS, Windows Mobile e até mesmo o Windows Phone 7.
No caso da Apple usa um chip particular no iPhone e no iPad.
A outra estratégia da NVIDIA é a ideia de que os smartphones vão começar a ser usados no lugar do PC para tarefas singelas e leves, conectados a monitores e teclados, deixando todo o processamento por conta do smartphone.
As projeções apontam para o crescimento do número de smartphones com o sistema operacional Android. Dado os avanços do Tegra 2, e a promessa de um Tegra 3 quad-core de 28 nm operando a 1.5 GHz para o final do ano. O processador com o nome de código “Kal-el” irá dispor de um processador principal de quatro núcleos. Para além de quatro núcleos de CPU, a NVIDIA quer integrar 12 unidades gráficas no processador. O desempenho irá aumentar cinco vezes em comparação com o Tegra 2. O "Kal-el" suporta a representação 3D estereoscópica e uma resolução de 2560 x 1600 píxeis.
CUSTO
O SoC ("sistemas em um chip" (SoC - System on a Chip)) representa (20 ou 30 dólares, em um aparelho que custa mais de 500) apenas uma pequena fração do custo final em smartphones ou tablets.
ÁREAS DE APLICAÇÃO
A NVIDIA que é uma empresa tradicionalmente ligada às placas 3D e mesmo sendo a maior empresa desse setor, começou a sofrer forte concorrência, principalmente após a compra da empresa ATI pela AMD, a qual passou a investir no desenvolvimento de GPUs (graphics processor unit).
Após as quedas, a NVIDIA passou a apostar no mercado de HPC (supercomputadores) e SoCs baseados em processadores ARM destinados a smartphones, tablets e outros dispositivos móveis.
GLOSSÁRIO
SoC (System on a Chip): Sistemas em um chip.
Processador de sinal da imagem (ISP): O ISP integrado inclui algoritmos
proprietários que permitem a estabilização de vídeo e imagem, localização de rostos entre outros.
HDMI (High-Definition Multimedia Interface): Tecnologia de conexão de
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
Acessado em: 26, 28 e 30 de Maio de 2011.
http://www.hardware.com.br/artigos/tegra2-nvidia/ http://www.nvidia.com.br/object/tegra-2-br.html http://tecnologia.ig.com.br/noticia/2010/01/07/nvidia+anuncia+processador+tegra+ 2+e+apresenta+tablets+durante+a+ces+9265854.html http://www.guiadastecnologias.com/index/2011/01/31/processadores-hummingbird-snapdragon-omap-e-tegra-2-quais-as-diferencas/
Acessado em: 1 de Junho de 2011.
