Nvidia Tegra 4: může se prosadit?

GPU je konečně konkurenceschopné

V případě integrované grafiky Nvidia udělala ve srovnání s předešlou Tegra 3 velký krok kupředu. Stále zde máme pevně daný poměr mezi pixel a vertex shadery, ale to nám v tomto případě nevadí, protože krok směrem k unifikované architektuře by stál nejen podstatně více peněz, respektive větší počet tranzistorů, ale v současné době také není příliš potřeba. Nvidia tuto strategii zvolila díky poměrně velkému sebevědomí, které získala na poli mobilní a desktopové grafiky. Nicméně, grafika Tegra 3 nepatřila k tomu nejlepšímu, co šlo v mobilních zařízeních spatřit a Tegra 4 v tomto ohledu neboří ledy, ale posunuje se směrem k lepšímu standardu (myslíme zde ovšem papírové specifikace GPU).
Nvidia tedy bude má integrovanou grafiku srovnatelnou s konkurencí, ale cenou za tento pokrok je, že poměrně velkou část ze samotného SoC zabírá právě integrovaná grafika. Poměrně kontroverzní v případě nové grafiky je absence plné podpory rozhraní OpenGL ES 3.0. Pixel shadery nového GPU zůstaly u podpory FP24, zatímco OpenGL ES 3.0 vyžaduje podporu FP32 pro pixel shader a také vertex shader. Další mínusové bodíky dostává integrovaná grafika za absenci ETC (komprese textur) a podporu FP textur (obsažená data jsou floating-point typu). Na druhou stranu integrovaná grafika podporuje například Multiple Render Targets (dovoluje například pixel shaderům přidávat efekty při renderování před zobrazením).
Absence podpory OpenGL ES 3.0 ale není nijak zásadním problémem. Je to v podstatě ta samá pohádka, jakou byla při uvedení podpora DirectX 11/10, kde možnosti jsou skvělé, ale aplikací, respektive her, které by je naplno využívaly, je poskrovnu. Než se OpenGL ES 3.0 prosadí, bude to nějaký ten rok trvat, a tak zřejmě Nvidia usoudila, že není tato podpora nutnou součástí této generace Tegra. Výkonnostně může konkurenci zavařit i bez přímé podpory tohoto rozhraní a v další generaci za přístupu k pokročilejšímu výrobnímu procesu jednoduše nebude problém udělat komplexnější GPU při zachování rozumné velikosti celé SoC čipu. Nvidia zde velmi pravděpodobně nebojovala se svou neschopností, protože navrhnout podobné integrované GPU by pro ni bylo hračkou, ale jednalo se spíše o strategický krok.
Ořezaná Tegra 4i v bude disponovat se stejným GPU, ale v jeho menší verzi, která byla zvolena s ohledem na menší velikosti konečného SoC (a také náklady). K dispozici budou pouze 3 vertex shadery (oproti 4 u plnohodnotné Tegra 4) a dva pixel shadery. Podle všeho je maximální frekvence Tegra 4i okolo 660 MHz, což zaručuje stále vyšší výkon než v případě minulé generace (Tegra 3). Nvidia už uvedla v létě tohoto roku samply telefonu postavené na Tegra 4i, ale prozatím (alespoň z toho co vím) nejsou ohlášeny finální telefony od výrobců věhlasných jmen. Cenovky telefonů postavených na Tegra 4i by se měly pohybovat mezi 200 až 300 dolary. V našich končinách se s nimi nejspíše nesetkáme.

Paměťový subsystém

Tegra 4 měla ve všech svých generacích Achillovu patu, kterou byla paměťová propustnost. Ta byla podstatně nižší než u konkurenčních řešení od Apple, Qualcomm nebo Samsungu. Apple exceloval svým dual-channel paměťovým rozhraním jako první, ale Samsung i Qualcomm přes jeho absenci byli v této oblasti stejně rychlejší než Tegra 4. Dnes už mají dvojkanálové paměťové rozhraní také i dvě posledně jmenované společnosti.

Tegra 4 nám konečně doběhla konkurenci a přišla na svém nové SoC s dvojkanálovým paměťovým rozhraním (2× 32 bitů LPDDR3). Výkonnostně tedy v paměťové propustnosti srovnatelná s konkurencí. Podpora je zajištěna až pro paměti na frekvenci 1866 MHz, ale v současném stavu Tegra 4 pracuje s nižšími takty pro paměti. Menší nevýhodou pro SoC Nvidia je nutnost párování s externí DRAM pamětí, což znamená potřebu větší plochy v zařízení než u PoP (package-on-package) designů bez nutnosti externí DRAM. Tegra 4 se tedy zřejmě v nějakým opravdu malých telefonech nebo zařízeních neobjeví, ale do smartphone běžné velikosti (typicky 4-5“ displej) se dostat bez problémů může.

Menší Tegra 4i ovšem nemá s větším Tegra 4 společný základ, co se týká paměťového rozhraní), ale na druhou stranu je dostupné jako PoP, takže jeho využití není příliš limitované velikosti koncového zařízení. Single-channel paměťové rozhraní bude zřejmě v určitých situacích limitem, ale opět zde máme podporu až pro frekvence 1866 MHz.

Jaký výkon od Tegra 4 můžeme čekat?

Tablety založené na Tegra 4 poskytují větší výkon než současná konkurence od Apple a dokáže se směle postavit i Atomu od Intelu. To vše by ovšem vzhledem k mládí této platformy mělo být samozřejmostí. Zajímavější bude, jak si nové platformy založené na architektuře ARM povedou ve srovnání s Silvermontem od Intelu, který by mohl být ve formě finálních výrobků viděn na trhu již koncem tohoto roku. Tegra 4 můžeme vidět například ve vlajkové lodi Asusu v podobě tabletu Transformer Pad Infinity s displejem o rozlišení 2560×1600, ale ten prozatím nekoupíte, což je smutné vzhledem k tomu, že byl prezentován skoro před 3 měsíci.

Levnější Tegra 4i je poněkud jiná story než dražší a větší SoC. Od počátečního odhalení plánů pro své SoC Nvidia mluvila o Tegra 4i jako o projektu Grey. Nvidia mohla vytvořit silné výpočetní jádro a pro vytvoření konkurence schopné grafiky měla také všechny předpoklady. Jediné, co Nvidia postrádala, jsou další nezbytné komponenty pro vytvoření SoC vhodného pro telefony, a proto přišel relativně logický krok s odkoupením britské společnosti Icera, která se orientuje na vývoj komunikačních platforem pro mobilní zařízení a v neposlední řadě je tato společnost také vývojářem softwarových modemů, které ke své funkci nepotřebují dedikovaný hardwarový čip.

Nvidia měla zřejmě vše dopředu naplánované, protože integrace technologií , které získala akvizicí, přišly velmi rychle, což ostatně můžeme vidět na spojení Icera i500 a právě levnější Tegra 4i. Funkcionalita zůstala zachována s tím rozdílem, že výsledek nepodporuje USB a má upravený paměťový subsystém.