NVIDIA Tegra – обзор технологии

13 октября 2009, Однокрылов Владимир 0
nVidia Tegra является активно продвигаемой и уже довольно популярной платформой форм-фактора "система-в-чипе" (system-on-a-chip). Основана nVidia Tegra на семействе процессоров ARM, разработанных самой NVIDIA для мобильных устройств, как то смартфоны, КПК и MID. Так что же представляет собой nVidia Tegra с технической точки зрения? Читайте подробности в нашем материале.

А представляет nVidia Tegra собой следующее: так называемая SoC (system-on-a-chip) является интегрированным объединением центрального процессора, графического ядра, северного и южного мостов, а также контроллера памяти в одной микросхеме, так сказать, все-в-одном.

NVIDIA Tegra – обзор технологии

Сам Tegra-чип (на изображении ниже) на данный момент включает восемь дискретных процессорных ядер, а именно процессоров ARM 11 и ARM 7, ядра графического ускорителя семейства GeForce, 2D-ускоритель, аппаратный декодер HD-видеопотоков, энкодер HD-аудио, а также процессорные ядра, работающие с обычными аудио-файлами и графикой.

NVIDIA Tegra – обзор технологии

Цель создания столь компактного единого мультипроцессорного решения в одном чипе диктовалось одной целью – минимальное энергопотребление. И воспользовавшись SoC-дизайном, NVIDIA преуспела как раз в распределении мощности на отдельные части системы nVidia Tegra – отдельные процессорные ядра включаются и отключаются автоматически в зависимости от вычислительной нагрузки. Сделав так – получаем систему, имеющую минимально возможное потребление как в покое, так и при максимальной нагрузке, что сохраняет батарею устройства, снижает общее потребление (представители NVIDIA заявляют, что система потребляет менее 0,5 Вт) и, что вытекает из предыдущего, минимальное тепловыделение.

NVIDIA Tegra – обзор технологии

В настоящее время семейство чипов состоит из моделей Tegra APX 2500, Tegra APX 2600, Tegra 600, и Tegra 650. Вкратце поясняем – серия с обозначением APX предназначена для смартфонов и подобных устройств, а использование чипов серий 600 больше рассчитано на смартбуки и MID-устройства. Рассмотрим поподробнее каждое семейство далее.

NVIDIA Tegra – обзор технологии

Серия Tegra 600 #

Итак, серия Tegra 600 представляет собой больше компьютерный чипсет, скомпонованный в одном чипе, нежели чипсет для мобильных устройств, однако размером оно с монетку.

NVIDIA Tegra – обзор технологии

Данные чипы отличаются улучшенной мультимедиа-функциональностью, однако также имеют и присущий всем nVidia Tegra сберегающий энергию дизайн. Управление чипом осуществляется с помощью операционной системы Microsoft Windows CE, используемой, как правило, в MID-устройствах. Из полезных "умений" данной серии отметим возможность воспроизведения HD-видео с разрешением до 1080p (1920х1080, прогрессивная развертка), энергосберегающее графическое ядро GeForce (с поддержкой трехмерных интерфейсов), интегрированный процессор, поддерживающий воспроизведение файлов до 100 часов аудио и до 10 видео высокого разрешения. Также присутствуют: цифровой процессор с поддержкой улучшенного DSC и HD-обработки, поддержка стандарта Web 2.0 и социальных медиа-сетей и поддержка как дисплеев до 1080p через разъем HDMI, так и WSXGA+ LCD, SXGA CRT и ТВ-выхода NTSC/PAL.

NVIDIA Tegra – обзор технологии

Серия Tegra APX #

А вот что модельного ряда Tegra APX, то процессорные ядра данного чипа "заточены" для коммуникаторов, смартфонов и прочих мобильных радостей. Управление данными устройствами будет отдано операционным системам Microsoft Windows Mobile, Windows CE и Google Android, кроме этого некоторые производители уже выпустили портативные навигаторы и медиа-плееры. Первая модель серии с маркировкой APX 2500 была анонсирована 12 февраля 2008, а следующая модель – под названием APX 2600 – была изготовлена в феврале 2009 года.

Основные особенности Tegra APX #

  • NVIDIA HD AVP (High Definition Audio Video Processor – Аудио-Видео Процессор Высокого Разрешения) с поддержкой технологии NVIDIA PureVideo (о ней далее в статье). Данная связка обеспечивает как захват, так и воспроизведение потоков HD-видео разрешением до 720p (1280х720, прогрессивная развертка). Кроме этого данная технология обеспечивает множество методов постобработки видео для повышения его визуального качества без высокой загрузки процессора.
  • Дискретный процессор для обработки графических изображений – обеспечивает получение качественных снимков с камер разрешением до 12 Mрх при помощи встроенной аппаратного алгоритма стабилизации. А ISP (интегрированный Image Signal Processor) c изначально заложенными проприентарными алгоритмами сжатия позволяет улучшить изображение или видео, наложить эффекты или очистить от шума.
  • ULP (Ultra Low Power) графический процессор – в отличие от серии Tegra 600 здесь используются специально спроектированные графические процессоры NVIDIA с наименьшим энергопотреблением. Однако они тоже поддерживают трехмерное ускорение интерфейса и быструю обработку веб-страниц и приложений.
  • Технология NVDIA nPower – помогает экономить энергию за счет оптимизированного распределения вычислительной нагрузки между отдельными частями чипа. В результате, по заявлениям представителей компании, мы получаем долгую работу в мультимедиа режиме – то есть проигрывание музыки или видео.
  • Полная поддержка двух дисплеев в повседневной работе – что под этим кроется? Все просто – подключаешь свой коммуникатор на базе NVIDIA Tegra через HDMI разъем к LCD-телевизору или монитору для просмотра видео или фотографий, а в процессе телефоном можно пользоваться как пультом. Или же, подключившись к FWVGA-проектору, можно проигрывать презентации и использовать смартфон как указку.

Технология NVIDIA PureVideo #

  • Просмотр видео высокого разрешения на HD-устройствах всегда был и остается проблемой – например, при просмотре DVD-видео вы увидите на LCD-дисплее размытое изображение среднего качества, а все недостатки и артефакты видеопотока сразу бросаются в глаза.
  • NVIDIA PureVideo – это технология, призванная с помощью аппаратной обработки в графических процессорах NVIDIA повысить качество изображения и снизить загрузку процессора и, следовательно, его энергопотребление. Рассмотрим основные методы применения данной технологии при аппаратном ускорении воспроизведения HD и SD-видео в форматах H.264, WMV/VC-1 и MPEG-4.
  • Ультра-сглаживание видеопотока – достигается данный эффект за счет дискретного ядра для обработки видео, что позволяет воспроизводить любые форматы без потерь кадров и артефактов. Что касается платформы nVidia Tegra, то используемые в ней программируемые процессоры позволяют ускорять декодирование форматов H.264, WMV/VC-1 и MPEG-4 в высоких разрешениях и это при минимальной загрузке центрального процессора. А разгружая прочие процессоры от вполне ресурсоемких задач декодирования видео, nVidia Tegra либо экономит вычислительные ресурсы, позволяя работать с другими задачами, либо электроэнергию за счет отключения "лишних" процессорных ядер.
NVIDIA Tegra – обзор технологии
  • Повышенная четкость изображения:

Благодаря аппаратной обработке, вы не увидите на проигрываемом изображении раздвоений, размытия или смазывания. Кроме этого поддерживается сглаживание граней объектов с помощью темпорального деинтерлейсинга, инверсного телепреобразования или улучшенного масштабирования.

NVIDIA Tegra – обзор технологии
  • "Живые" цвета на любом типе дисплея:

Тонкая подстройка гаммы, яркости, цветовой температуры и насыщенности цветов улучшает изображение, добавляя изображению на LCD или любом другом дисплее реалистичности и четкости.

NVIDIA Tegra – обзор технологии

Официальные спецификации семейства NVIDIA Tegra #


Tegra APX 2600 Tegra APX 2500 Tegra 650 Tegra 600
Процессор и подсистема памяти Ядро ARM11 MP Ядро ARM11 MP, тактовая частота 750 МГц Ядро ARM11 MP, тактовая частота 650 МГц
32-бит LP-DDR 32-бит LP-DDR
Поддержка Enhanced NAND Flash Поддержка NAND Flash
HD AVP (Аудио-Видео Процессор Высокого Разрешения) Кодирование/декодирование 720p H.264 Baseline Profile Декодирование 1080p H.264 и VC-1 AP
Декодирование 720p VC-1/WMV9 Advanced Profile Энкодинг 720p H.264
Кодирование/декодирование D1 MPEG-4 Simple Profile
Поддержка большинства аудио-форматов, включая AAC, AMR, WMA, and MP4
ускорение кодирования/декодирования JPEG
NVIDIA ULP-процессор OpenGL ES 2.0
Программируемые пиксельные шейдеры
Программируемые вертексы и освещение
Продвинутая 2D-графика Продвинутая 2D/3D-графика
Обработка изображений поддержка матрицы камеры разрешением до12 Мрх
Встроенный ISP
Продвинутая обработка изображений
Подсистема вывода изображений Полная поддержка использования двух дисплеев одновременно
Поддержка 720p (1280x720) HDMI 1.3 1080p (1920x1080) HDMI 1.2
Поддержка FWVGA (864x480) LCD and SXGA (1280x1024) CRT support WSXGA+ (1680x1050) LCD
Composite и S-Video ТВ-выходы SXGA (1280x1024) CRT
NTSC/PAL ТВ-выход
Периферия USB 2.0 OTG, USB 2.0 ULPI, HDMI, MIPI CSI/DSI/HSI, UART, SPI, SDIO, I2C, I2S Н/д

Будущее NVIDIA Tegra #

Несмотря на то, что пока чипы NVIDIA не заняли достаточную нишу на рынке, компания уже обнародовала планы вупуска новых ревиий платформы. На данный момент Tegra 2 готовится к выходу в 2010 году, причем заявленная производительность новинки будет в четыре раза выше текущей ревизии. Затем в 2011 году выйдет еще одна ревизия под названием Tegra 3, как вы видите на рисунке ниже.

NVIDIA Tegra – обзор технологии

NVIDIA Tegra – проблемы совместимости #

Хоть возможности платформы nVidia Tegra формально весьма впечатляющи, но есть один неприятный момент во всей этой бочке меда. Ведь семейство процессоров ARM, используемых в nVidia Tegra, не являются совместимыми с архитектурой x86 compatible, а Tegra-устройства никогда не смогут без дополнительных доработок позволить нативно запустить x86-приложения, например, Microsoft Windows или Microsoft Office.

В текущий момент для устройств, подобных коммуникаторам и нетбукам, NVIDIA использует специфичные операционные системы, как Microsoft Windows CE или основанная на Linux система Google Android. Возможно, части пользователей может и хватит стандартного программного обеспечения, но многие, не имея возможности использовать свои полюбившиеся приложения, отвернутся от данной платформы. Задача же NVIDIA в том, чтобы убедить пользователей в том, что они могут получить все необходимое в текущей ревизии платформы.

Какие устройства на NVIDIA Tegra уже увидели свет #

NVIDIA разработала уже несколько типов дизайна для Tegra-устройств, а большинство новых моделей должны появится на рынке к концу 2009 года. Одним из новых устройств стал Microsoft Zune HD (на фото ниже), использующий как раз дизайн Tegra-прототипа. Новый портативный медиа-плеер первым появился в США и стал последним пополнением линейки Microsoft Zune, и первым плеером на базе процессора nVidia Tegra.

NVIDIA Tegra – обзор технологии

Также NVIDIA объявили о выходе еще одного Tegra-устройства: модель от Samsung имеет название YP-M1, является портативным медиа-плеером и использует процессор nVidia Tegra с сверхнизким энергопотреблением из линейки мобильных чипов Tegra APX, о которых мы говорил ранее.

Новый медиаплеер Samsung YP-M1 находится в продаже с конца сентября 2009 года. Данное устройство поддерживает воспроизведение HD-видео разрешения 720p на собственном AMOLED-дисплее (Active Matrix Organic Light Emitting), беспроводные сети, мобильные игровые приложения как с двух, так и трехмерным оформлением, и проигрывание аудиоданных. Кроме того, Samsung YP-M1 имеет интуитивно понятный трехмерный интерфейс, основанный на Flash-движке и аппаратно ускоряемый самой платформой.

NVIDIA Tegra – обзор технологии


Samsung YP-M1

Вот один из роликов, демонстрирующий работу Samsung YP-M1.

"Samsung YP-M1 должен приносить лишь удовольствие от его пользования и часы развлечений – в любое время в любом месте", - заявил Майкл Рейфилд (Michael Rayfield), главный менеджер отдела мобильных разработок NVIDIA. - "Мы тесно сотрудничали с компанией Samsung, чтобы создать полезное покупателю устройство, воспроизводящее HD-видео, имеющее уникальный интерфейс и долгий срок автономной работы.

Предлагаем Вам посмотреть ролик, демонстрирующий воспроизведение видео в HD при помощи технологии Nvidia Tegra.

Отзывы

0 Оставить отзыв

    Добавить отзыв

    загрузить другую
    Ваш отзыв

    Видео

    BenQ PU9730: обзор инсталляционного двухлампового проектора

    23 января 20159890 0

    Обзор инсталляционного двухлампового проектора BenQ PU9730. Модель имеет моторизованный большой зум с широким диапазоном масштабирования и поддерживает вертикальный/горизонтальный сдвиг линз. Проектор можно разворачивать на 360 градусов и управлять им дистанционно [..]

    Видеосвидетель 5410 FHD 2CH: обзор видеорегистратора с двумя камерами

    31 декабря 201413321 0

    Обзор видеорегистратора Видеосвидетель 5410 FHD 2CH. В комплекте с устройством поставляется дополнительная камера для крепления на заднее стекло автомобиля. Обе камеры записывают видео со звуком в разрешении 1920x1080 при 30 кадрах в секунду. Посмотреть отснятое можно на экране [..]

    Видеосвидетель 4410 FHD G: обзор видеорегистратора

    31 декабря 201412751 0

    Обзор видеорегистратора Видеосвидетель 4410 FHD G. Устройство снимает видео со звуком в разрешении вплоть до 2304x1296 на частоте 30 кадров в секунду и умеет делать фотографии. Угол обзора камеры составляет 170 градусов по горизонтали. В числе особенностей модели – система [..]

    Cвежие новости

    Все новости