Nvidia Tegra 4: může se prosadit?

Akvizice Icera

Icera jako taková byla pro Nvidii lákavým soustem, protože se soustředila na vývoj softwarových aplikací, které mohou být průběžně vyvíjeny a jejich funkcionalita upravována na míru konkrétnímu zařízení. Samozřejmě ani Icera nedocílila toho, že by jejich softwarové komponenty nepotřebovaly žádný dedikovaný hardware a prozatím jejich řešení zůstalo na půli cesty. Konkurenční Qualcomm také využívá kombinaci hardware a software, ale není u něj příliš jasné, které funkční bloky platformy jsou ASIC (Application-specific integrated circuit - hardware) a které jsou softwarové. Zřejmě bude u všeho záležet jako obvykle na celkovém kompromisu mezi spotřebou, velikostí potřebných hardwarových prostředků a možností využití této kombinace v různých typech koncových zařízení.
Icera se vydala cestou, na jejímž konci by mělo být čistě softwarové řešení (kompletní digitální baseband platforma) s výjimkou externího transceiveru, kde následně už existuje čistě softwarová aplikace. Největší otázkou je pro konkurenci, potažmo Nvidii, jak to, že si Icera troufla postavit celé řešení na software. Odpovědí byl výrobní proces 28nm HPM u TSMC, který i pro čipy s nízkou spotřebou umožňuje nižší voltáž na jádru a s možností vypnout aplikační bloky, které nejsou v dané chvíli potřeba, byla docílena úspora spotřeba a také o 40 % menší plocha jádra i500 ve srovnání s konkurencí od Qualcomm (MDM9x15).
Při své strategii Icera docílila toho, že napříč svým produktovým portfoliem má ten samý softwarový základ, který vždy podpořila hardware, který se výkonnostně stále posunuje výše a přitom si zachovává všechny potřebné certifikace pro operátory mobilních služeb a redukuje tím pádem také náklady na případné certifikace a firemní procesy s tím související. Nvidia v tomto ohledu zřejmě akvizicí Icery získala poměrně slušný základ na to, aby mohla konkurenci zatopit. Společnost potřebuje zoufale právě kvalitní baseband hardware a další drobnosti, aby si „in house“ mohla navrhnout kompletní SoC pro tablety a telefony.

Icera i500 – co je pod kapotou?

Icera i500 je klasický multi mode modem, který se ničím zásadním neliší od předešlé generace i4xx, ale přidává podporu pro přenosy 15/20 MHz LTE. Kódové označení pro Icera je ICE9045 a můžeme ho vidět v tandemu s transceiverem ICE9245 (umožňuje překlad datového toku z jednoho typu sítě na jiný). Icera ICE9045 je založena na 28nm výrobním procesu, ale transceiver zůstal u výrobního procesu 65nm LP CMOS, který je podle Icery vhodný pro čipy pracující s radiovými frekvencemi (bližší podrobnosti k tomuto tvrzení ovšem nemáme). ICE9045 podporuje všechny 3GPP (3rd Generation Partnership Project) rozhraní a máme zde také podporu pro Category 3 LTE (s podporou Category 4 LTE se počítá v budoucnu). Pro datové přenosy zde máme podporu WCDMA Category 24 (42 Mb/s) a také se počítá s možnou podporou rychlejšího přenosu Category 28 s rychlostí až 84 Mb/s. Samozřejmostí je podpora GSm/EDGE. TD-SCDMA a také hlasových přenosů (např. AMR-WB nebo VoLTE/IMS). Výrobce také hovoří o možné podpoře 4× 4 MIMO na LTE po přidání druhého ICE9245 transceiveru.
Nvidia upravila funkčnost ICE9045 (i500), která obsahuje dvojici velkých DXP (Deep eXecution Processor) jednotek a jednu malou DXP jednotku, která obhospodařuje méně náročně provozní záležitosti. Větší DXP procesory, respektive jednotky, pracují na taktu 1,3 GHz a všechny procesory pracují s dvěma základními instrukčními sety. První běžný kompilátor C, který obhospodařuje 3GPP protokoly a obsluhuje vyšší funkce modemu. DXP01 je podle schématu jednodušší procesor (skalární), který je zodpovědný za méně náročné úkoly.
Naproti tomu DXP0/2 jsou vektorové jednotky, které mají na starost proprietární vektorový instrukční set, který je zodpovědný za většinu kouzel, které Icera i500 umí. Nvidia zapracovala na efektivitě celého procesu, což v tomto případě znamená, že každé z jader je vytíženo zhruba stejně. První jádro má v případě LTE na svých bedrech všechny FFT (Fast Fourier Transform) a MIMO (multiple-input and multiple-output) maticové operace (důležité například pro WiFi, WiMax nebo 4G). Dokonce všechny tyto operace mohou mezi oběma jádry předávána, takže se vždy snaží systém o dosažení nejnižšího možného napětí a pracovní frekvence v případě obou jader. Navíc může být každé ze z těchto dvou jader individuálně vypnuto.
Transceiver je označen ICE9245, což je jak jsme si řekli, je digitální rozhraní k softwarovému basebandu a je u něj využit výrobní proces 65nm LP u TSMC. Změnu oproti minulé generaci doznal počet RX portů (z 6 na 8) a všechny převody A2D (Analog to Digital) a D2A (Digital to Analog) jsou důsledně odděleny od basebandu ICE9045.

Pokud bychom se zaměřili na srovnání Icera i500 s konkurencí od Qualcommu (MDM9xx5s), tak výhoda i500 spočívá v možnosti okamžitého přepínání mezi čtveřicí odlišných receiverů (přijímačů) a možností přepínání pracovních módů vzhledem k dostupnosti jednotlivých služeb s ohledem na životnost baterie.