El Tegra APX 2500 se anunció el 12 de febrero de 2008. La línea de productos Tegra 6xx se reveló el 2 de junio de 2008, [1] y el APX 2600 se anunció en febrero de 2009. Los chips APX fueron diseñados para teléfonos inteligentes, mientras que los chips Tegra 600 y 650 estaban destinados a smartbooks y dispositivos de Internet móvil (MID). [2]
El primer producto en utilizar el Tegra fue el reproductor multimedia Zune HD de Microsoft en septiembre de 2009, seguido por el Samsung M1. [3] Kin de Microsoft fue el primer teléfono celular en utilizar el Tegra; [4] sin embargo, el teléfono no tenía una tienda de aplicaciones, por lo que la potencia del Tegra no proporcionó mucha ventaja. En septiembre de 2008, Nvidia y Opera Software anunciaron que producirían una versión del navegador Opera 9.5 optimizada para el Tegra en Windows Mobile y Windows CE . [5] [6] En el Mobile World Congress 2009, Nvidia presentó su puerto de Android de Google para el Tegra.
El 7 de enero de 2010, Nvidia anunció y demostró oficialmente su sistema en chip Tegra de próxima generación, el Nvidia Tegra 250, en la feria Consumer Electronics Show 2010. [ 7] Nvidia es compatible principalmente con Android en Tegra 2, pero es posible arrancar otros sistemas operativos compatibles con ARM en dispositivos en los que se pueda acceder al gestor de arranque . La compatibilidad de Tegra 2 con la distribución Ubuntu Linux también se anunció en el foro de desarrolladores de Nvidia. [8]
Nvidia anunció el primer SoC de cuatro núcleos en el Congreso Mundial de Móviles de febrero de 2011 en Barcelona. Aunque el chip tenía el nombre en código Kal-El, ahora se comercializa como Tegra 3. Los primeros resultados de las pruebas comparativas muestran mejoras impresionantes con respecto a Tegra 2, [9] [10] y el chip se utilizó en muchas de las tabletas lanzadas en la segunda mitad de 2011.
En enero de 2012, Nvidia anunció que Audi había seleccionado el procesador Tegra 3 para sus sistemas de infoentretenimiento en vehículos y la pantalla de instrumentos digitales. [11] El procesador se integrará en toda la línea de vehículos de Audi en todo el mundo, a partir de 2013. El proceso cuenta con la certificación ISO 26262. [12]
En marzo de 2015, Nvidia anunció el Tegra X1, el primer SoC con un rendimiento gráfico de 1 teraflop. En el evento de presentación, Nvidia mostró la demo "Elemental" de Unreal Engine 4 de Epic Games , que se ejecutaba en un Tegra X1.
El 20 de octubre de 2016, Nvidia anunció que la consola de videojuegos híbrida Nintendo Switch estará equipada con hardware Tegra. [14] El 15 de marzo de 2017, TechInsights reveló que la Nintendo Switch estará equipada con un Tegra X1 personalizado (modelo T210), con velocidades de reloj más bajas. [15]
El SoC Tegra de segunda generación tiene una CPU ARM Cortex-A9 de doble núcleo , una GPU GeForce de consumo ultra bajo (ULP), [17] un controlador de memoria de 32 bits con memoria LPDDR2-600 o DDR2-667, una caché L1 de 32 KB/32 KB por núcleo y una caché L2 compartida de 1 MB. [18] La implementación de Cortex A9 de Tegra 2 no incluye la extensión SIMD de ARM, NEON . Hay una versión del SoC Tegra 2 que admite pantallas 3D; este SoC utiliza una CPU y una GPU con mayor frecuencia de reloj.
El decodificador de vídeo Tegra 2 no ha sufrido prácticamente modificaciones con respecto al Tegra original y tiene un soporte limitado para formatos HD. [19] La falta de soporte para H.264 de alto perfil es particularmente problemática cuando se utilizan servicios de transmisión de vídeo en línea.
Características comunes:
Caché de CPU: L1: 32 KB de instrucciones + 32 KB de datos, L2: 1 MB
El Ouya utiliza un Tegra 3 T33-P-A3.Nvidia Tegra 3 T30L
El Tegra 3 de NVIDIA ( cuyo nombre en código es " Kal-El ") [28] es funcionalmente un SoC con una CPU MPCore ARM Cortex-A9 de cuatro núcleos , pero incluye un quinto núcleo "acompañante" en lo que Nvidia denomina una " arquitectura SMP variable ". [29] Si bien todos los núcleos son Cortex-A9, el núcleo complementario se fabrica con un proceso de silicio de bajo consumo. Este núcleo funciona de manera transparente para las aplicaciones y se utiliza para reducir el consumo de energía cuando la carga de procesamiento es mínima. La parte principal de cuatro núcleos de la CPU se apaga en estas situaciones.
Tegra 3 es la primera versión de Tegra que admite la extensión SIMD de ARM, NEON .
La GPU del Tegra 3 es una evolución de la GPU del Tegra 2, con 4 unidades de sombreado de píxeles adicionales y una mayor frecuencia de reloj. También puede generar video con una resolución de hasta 2560×1600 y es compatible con 1080p MPEG-4 AVC/h.264 40 Mbit/s High-Profile, VC1-AP y formas más simples de MPEG-4 como DivX y Xvid. [30]
El Tegra 3 se lanzó el 9 de noviembre de 2011. [31]
Características comunes:
Caché de CPU: L1: 32 KB de instrucciones + 32 KB de datos, L2: 1 MB
Tecnología de semiconductores LPG de 40 nm de TSMC
El Tegra 4 ( cuyo nombre en código es " Wayne ") se anunció el 6 de enero de 2013 y es un SoC con una CPU de cuatro núcleos, pero incluye un quinto núcleo complementario Cortex A15 de bajo consumo que es invisible para el sistema operativo y realiza tareas en segundo plano para ahorrar energía. Esta configuración de ahorro de energía se conoce como "arquitectura SMP variable" y funciona como la configuración similar en Tegra 3. [46]
La GPU GeForce en Tegra 4 es nuevamente una evolución de sus predecesores. Sin embargo, se implementaron numerosas adiciones de características y mejoras de eficiencia. La cantidad de recursos de procesamiento se incrementó drásticamente y la velocidad de reloj también aumentó. En pruebas 3D, la GPU Tegra 4 es típicamente varias veces más rápida que la de Tegra 3. [47] Además, el procesador de video Tegra 4 tiene soporte completo para decodificación y codificación de hardware de video WebM (hasta 1080p 60 Mbit/s a 60 fps). [48]
Junto con Tegra 4, Nvidia también presentó i500, un módem de software opcional basado en la adquisición de Icera por parte de Nvidia , que puede reprogramarse para admitir nuevos estándares de red. Admite LTE de categoría 3 (100 Mbit/s), pero más adelante se actualizará a la categoría 4 (150 Mbit/s).
Características comunes:
Caché de CPU: L1: 32 KB de instrucciones + 32 KB de datos, L2: 2 MB
El Tegra 4i ( cuyo nombre en código es " Grey ") se anunció el 19 de febrero de 2013. Con soporte de hardware para los mismos formatos de audio y video, [48] pero utilizando núcleos Cortex-A9 en lugar de Cortex-A15, el Tegra 4i es una variante de bajo consumo del Tegra 4 y está diseñado para teléfonos y tabletas. A diferencia de su contraparte Tegra 4, el Tegra 4i también integra el procesador de banda base Icera i500 LTE / HSPA+ en la misma matriz.
A finales de abril de 2014, Nvidia envió la placa de desarrollo "Jetson TK1" que contiene un SoC Tegra K1 y ejecuta Ubuntu Linux . [77] [ ¿ fuente poco confiable? ]
La extensión de página física grande (LPAE) de ARM 2 admite 1 TiB (2 40 bytes). La limitación de 8 GiB es específica de cada pieza.
Dispositivos
En diciembre de 2015, la página web wccftech.com publicó un artículo en el que se afirmaba que Tesla iba a utilizar un diseño basado en Tegra K1 derivado de la plantilla del Módulo de Computación Visual (VCM) de Nvidia para impulsar los sistemas de infoentretenimiento y proporcionar asistencia visual a la conducción en los respectivos modelos de vehículos de esa época. [95] Esta noticia, hasta el momento, no ha encontrado un sucesor similar ni otra confirmación clara posterior en ningún otro lugar sobre una combinación de un sistema multimedia con un sistema de piloto automático para estos modelos de vehículos.
Lanzado en 2015, el Tegra X1 de Nvidia (nombre en código " Erista ") cuenta con dos clústeres de CPU, uno con cuatro núcleos ARM Cortex-A57 y el otro con cuatro núcleos ARM Cortex-A53 , así como una unidad de procesamiento de gráficos basada en Maxwell . [96] [97]
Admite compresión de texturas escalable adaptativa . [76] Solo un clúster de núcleos puede estar activo a la vez, y el cambio de clúster se maneja mediante software en el BPMP-L. Solo se ha visto que los dispositivos que utilizan el Tegra X1 utilizan el clúster con los núcleos ARM Cortex-A57 más potentes. No se puede acceder al otro clúster con cuatro núcleos ARM Cortex-A53 sin apagar primero los núcleos Cortex-A57 (ambos clústeres deben estar en el estado CC6 apagado). [98] Nvidia ha eliminado los núcleos ARM Cortex-A53 de versiones posteriores de la documentación técnica, lo que implica que se han eliminado del chip. [99] [100] Se descubrió que el Tegra X1 era vulnerable a un ataque de falla de voltaje por inyección de falla (FI), que permitía la ejecución de código arbitrario y software casero en los dispositivos en los que estaba implementado. [101]
En 2019 se lanzó una revisión (con nombre en código " Mariko ") con mayor eficiencia energética, conocida oficialmente como Tegra X1+ , [102] que solucionaba el problema de Fusée Gelée. También se la conoce como T214 y T210B01.
CPU : ARMv8 ARM Cortex-A57 de cuatro núcleos (64 bits) + (¿sin usar?) ARM Cortex-A53 de cuatro núcleos (64 bits)
GPU : GPU de 256 núcleos basada en Maxwell (Jetson Nano: solo 128 núcleos)
Compatibilidad con codificación/descodificación MPEG-4 HEVC VP8 y decodificación VP9 [103] (Jetson Nano: los codificadores son H.265 , H.264/Stereo, VP8 , JPEG ; los decodificadores son H.265 , H.264/Stereo, VP8 , VP9 , VC-1 , MPEG-2 , JPEG )
3 Cantidad máxima de memoria validada, la implementación es específica de la placa
4 Ancho de banda de memoria máximo validado, la implementación es específica de la placa
Dispositivos
Tegra X2
El Tegra X2 [113] [114] de Nvidia (cuyo nombre en código es " Parker ") cuenta con el núcleo Denver 2 personalizado de propósito general compatible con ARMv8, así como con el núcleo de procesamiento de gráficos Pascal con soporte GPGPU . [115] Los chips se fabrican utilizando la tecnología de proceso FinFET utilizando el proceso de fabricación FinFET+ de 16 nm de TSMC . [116] [117] [118]
CPU: Nvidia Denver2 ARMv8 (64 bits) de doble núcleo + ARMv8 ARM Cortex-A57 de cuatro núcleos (64 bits)
El SoC Xavier Tegra, llamado así por el personaje de cómic Profesor X , se anunció el 28 de septiembre de 2016 y, en marzo de 2019, se lanzó. [131] Contiene 7 mil millones de transistores y 8 núcleos ARMv8 personalizados, una GPU Volta con 512 núcleos CUDA, una TPU (Unidad de procesamiento tensor) de código abierto llamada DLA (Acelerador de aprendizaje profundo). [132] [133] Es capaz de codificar y decodificar 8K Ultra HD (7680 × 4320). Los usuarios pueden configurar modos operativos a 10 W, 15 W y 30 W TDP según sea necesario y el tamaño de la matriz es de 350 mm 2 . [134] [135] [136] Nvidia confirmó que el proceso de fabricación es FinFET de 12 nm en CES 2018. [137]
En la lista de correo del kernel de Linux se informó sobre una placa de desarrollo basada en Tegra194 con ID de tipo "P2972-0000": la placa consta del módulo de cómputo P2888 y la placa base P2822. [157]
Orín
Nvidia anunció el SoC de próxima generación con nombre en código Orin el 27 de marzo de 2018, en la Conferencia de Tecnología GPU 2018. [158] Contiene 17 mil millones de transistores y 12 núcleos ARM Hercules y es capaz de 200 TOP INT8 a 65 W. [159]
La familia de sistemas de placa Drive AGX Orin se anunció el 18 de diciembre de 2019 en GTC China 2019. Nvidia ha enviado documentos a la prensa que documentan que el reloj conocido (de la serie Xavier) y el escalado de voltaje en los semiconductores y al emparejar varios de estos chips se puede lograr una gama más amplia de aplicaciones con los conceptos de placa resultantes. [160] A principios de 2021, Nvidia anunció que la empresa de vehículos china NIO utilizará un chip basado en Orin en sus automóviles. [161]
Las especificaciones publicadas hasta ahora para Orin son:
GPU: basada en Ampere , 2048 [164] núcleos CUDA y 64 núcleos tensoriales 1 ; "con hasta 131 TOP dispersos de cómputo de tensor INT8 y hasta 5,32 TFLOP FP32 de cómputo CUDA". [165]
105 TOPS DL (INT8) a través de las 2 unidades NVDLA 2.0 ( DLA , acelerador de aprendizaje profundo)
85 TOPS DL (FP16) [166]
5 TOPS en la unidad PVA v2.0 (Acelerador de visión programable para seguimiento de funciones)
1,85 GPix/s en la unidad ISP (procesador de señal de imagen, con soporte nativo para procesamiento de mosaicos y HDR de rango completo)
Procesador de vídeo para codificación ? GPix/s y decodificación ? GPix/s
4× Ethernet de 10 Gbit/seg, 1× Ethernet de 1 Gbit/seg
1 Orin utiliza los núcleos tensores de doble velocidad en el A100, no los núcleos tensores estándar en las GPU Ampere de consumo.
Nvidia anunció el último miembro de la familia, "Orin Nano", en septiembre de 2022 en la Conferencia de Tecnología de GPU de 2022. [167] La línea de productos Orin ahora cuenta con SoC y SoM (sistema en módulo) basados en el diseño central de Orin y escalados para diferentes usos desde 60 W hasta 5 W. Si bien se sabe menos sobre los SoC exactos que se están fabricando, Nvidia ha compartido públicamente especificaciones técnicas detalladas sobre toda la línea de productos Jetson Orin SoM. Estas especificaciones del módulo ilustran cómo Orin escala y brindan información sobre los dispositivos futuros que contienen un SoC derivado de Orin.
Grace CPU es una plataforma de CPU ARM Neoverse desarrollada por NVIDIA, dirigida a aplicaciones de IA y HPC a gran escala, disponible en varios productos NVIDIA. La plataforma NVIDIA OVX combina el Grace Superchip (dos chips Grace en una placa) con GPU NVIDIA de escritorio en un formato de servidor, mientras que la plataforma NVIDIA HGX está disponible con Grace Superchip o Grace Hopper Superchip. [ 178] Esta última es una plataforma HPC en sí misma, que combina una CPU Grace con una GPU basada en Hopper , anunciada por NVIDIA el 22 de marzo de 2022. [179] Los conjuntos de parches del kernel indican que una sola CPU Grace también se conoce como T241, lo que la coloca bajo la marca Tegra SoC, a pesar de que el chip en sí no incluye una GPU (un conjunto de parches T241 al que se hace referencia cita el impacto en las "plataformas de servidor NVIDIA que usan más de dos chips T241... interconectados", lo que apunta al diseño de Grace Superchip). [180]
1 Cifras reducidas a la mitad de la especificación completa de Grace Superchip
Atlán
Nvidia anunció el SoC de próxima generación con nombre en código Atlan el 12 de abril de 2021 en la Conferencia de tecnología GPU 2021. [184] [185]
Nvidia anunció la cancelación de Atlan el 20 de septiembre de 2022 y su próximo SoC será Thor. [186]
Las unidades funcionales conocidas hasta ahora son:
La próxima CPU de Grace [187]
GPU de Ada Lovelace [188]
Unidad de procesamiento de datos (DPU) de Bluefield
Otros aceleradores
Motor de seguridad
Isla de seguridad funcional
Memoria en chip
Interfaz(es) de memoria externa
Interfaces de E/S de alta velocidad
Thor
Nvidia anunció el SoC de próxima generación con nombre en código Thor el 20 de septiembre de 2022 en la GPU Technology Conference 2022, reemplazando al cancelado Atlan. [186] El 5 de mayo de 2023 se envió un conjunto de parches que agrega soporte para Tegra264 a Linux principal, lo que probablemente indica un soporte inicial para Thor. [192]
FreeBSD admite varios modelos y generaciones diferentes de Tegra, desde Tegra K1, [196] hasta Tegra 210. [197]
Linux
Nvidia distribuye controladores de dispositivos propietarios para Tegra a través de OEM y, como parte de su kit de desarrollo "Linux for Tegra" (anteriormente "L4T"), también proporciona JetPack SDK con "Linux for Tegra" y otras herramientas. Los dispositivos más nuevos y potentes de la familia Tegra ahora son compatibles con la distribución Linux Vibrante de Nvidia. Vibrante viene con un conjunto más grande de herramientas Linux, además de varias bibliotecas proporcionadas por Nvidia para la aceleración en el área de procesamiento de datos y, especialmente, procesamiento de imágenes para seguridad en la conducción y conducción automatizada hasta el nivel de aprendizaje profundo y redes neuronales que hacen un uso intensivo, por ejemplo, de los bloques aceleradores compatibles con CUDA y, a través de OpenCV, pueden hacer uso de las extensiones vectoriales NEON de los núcleos ARM.
A finales de 2018, es evidente que los empleados de Nvidia han contribuido con partes sustanciales del código para hacer que los modelos T186 y T194 funcionen con pantalla y audio HDMI con el próximo kernel oficial de Linux 4.21 en aproximadamente el primer trimestre de 2019. Los módulos de software afectados son Nouveau de código abierto y los controladores gráficos de Nvidia de código cerrado junto con la interfaz CUDA propietaria de Nvidia. [201] [ ¿ Fuente poco confiable? ]
A partir de mayo de 2022, NVIDIA ha abierto el código fuente de sus módulos de kernel de GPU tanto para Jetson como para plataformas de escritorio, lo que permite que todas las bibliotecas de espacio de usuario, excepto las propietarias, sean de código abierto en las plataformas Tegra con controladores oficiales de NVIDIA a partir de T234 (Orin). [202]
QNX
La placa Drive PX2 se anunció con soporte QNX RTOS en la Conferencia de Tecnología GPU de abril de 2016. [203]
Plataformas similares
Los SoC y plataformas con especificaciones comparables (por ejemplo, capacidad de entrada, salida y procesamiento de audio/video, conectividad, programabilidad, capacidades y certificaciones de entretenimiento/integradas/automotrices, consumo de energía) son:
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