NVIDIA Tegra – обзор технологии

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

• 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.

• "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.

Официальные спецификации семейства NVIDIA Tegra #

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 – 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.

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.

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

Всего отзывов    0

Оставить отзыв

Добавить отзыв

загрузить другую

Ваш отзыв

Показать все смайлы
© Mantsurov Ivan, знакомые колобки?

Отправить