Mobile Internet
Mobilne technologie zmieniają biznes
Mobile Internet AppStore
 Witaj Gość! Rejestracja | Logowanie Startuj z nami Napisz do nas Bądź na bieżąco!!!
Wydarzenia
Kanał RSS

Tegra 2 i przetwarzanie symetryczne

Tagi: NVIDIA

Coraz większa popularność sieci bezprzewodowych oraz sieci komórkowych umożliwiających szybki przesył danych oznacza, że w przyszłości urządzenia mobilne będą również wykonywać gros innych, wymagających obliczeniowo zadań, które do tej pory pozostawały domeną tradycyjnych komputerów osobistych.  Tablety i smartfony nowej generacji umożliwiają odtwarzanie filmów w wysokiej rozdzielczości (1080p), uruchamianie gier i odtwarzanie filmów w technologii Flash, obsługę bogatych wizualnie gier, edytowanie materiału wideo, symultaniczne pobieranie, kodowanie i przesyłanie materiału wideo w wysokiej rozdzielczości, a także prowadzenie wideo-konferencji realizowanych w wysokiej rozdzielczości i w czasie rzeczywistym.

Obecna generacja procesorów mobilnych nie jest w stanie sprostać ogromowi tych zadań, gdyż wymagają one wysokiej wydajności. Uruchomienie wielu aplikacji jednocześnie lub jednego, acz wymagającego programu na urządzeniu z procesorem jednordzeniowym skutkuje drastycznym spadkiem wygody użytkowania. W tej sytuacji producenci urządzeń mobilnych, chcąc zaspokoić rosnące zapotrzebowanie na wydajne i ultra-cienkie urządzenia mobilne, sięgnęli po nowocześniejsze technologie – mechanizm przetwarzania symetrycznego (SMP) oraz heterogeniczną architekturę wielordzeniową.


NVIDIA Tegra to pierwszy procesor mobilny na świecie z dwurdzeniowym procesorem centralnym. Procesor centralny zastosowany w układzie NVIDIA Tegra to wysoce zoptymalizowana wersja architektury Cortex A9 MPcore™ firmy ARM, która zapewnia prawie dwukrotnie wyższą wydajność w porównaniu z procesorami mobilnymi dostępnymi w dzisiejszych urządzeniach.


NVIDIA Tegra to najbardziej zaawansowany procesor mobilny na świecie, stworzony z myślą o wykorzystaniu mocy przetwarzania wieloprocesorowego (SMP). Zaprojektowany od podstaw na heterogenicznej architekturze wielordzeniowej, która stanowi kompletny układ elektroniczny typu SoC (System-On-a-Chip),  zawiera dwa rdzenie procesora centralnego Cortex A9 ARM wraz z szeregiem innych, wyspecjalizowanych rdzeni, przeznaczonych do obsługi dźwięku, wideo i grafiki. Konstrukcja wyspecjalizowanego rdzenia potrzebuje mniej tranzystorów, a jego zegar pracuje z niższą częstotliwością, lecz mimo to przy realizacji zadań przetwarzania dźwięku, wideo i grafiki taki układ zapewnia wyższą wydajność i zużywa mniej energii w porównaniu do procesorów ogólnego zastosowania. Przy realizacji zadań równoległych architektura NVIDIA Tegra może rozdzielić obciążenie na dwa rdzenie procesorów centralnych, wykonując zadanie dużo szybciej niż urządzenie oparte na rozwiązaniu jednoprocesorowym. Oznacza to, że dwurdzeniowy procesor centralny w układzie NVIDIA Tegra może szybko wykonać przydzielone zadanie, a następnie natychmiast przejść w tryb niskiego poboru energii. Procesor jednordzeniowy postawiony przed takim samym zadaniem musiałby pracować w trybie wysokiego poboru energii dużo dłużej.
W przypadku mało obciążających zadań, czyli np. takich, które które wymagają zastosowania wyłącznie jednego rdzenia, istnieje możliwość wyłączenia nieaktywnego rdzenia i zmniejszenia poboru energii do poziomu typowego dla procesorów jednordzeniowych. System operacyjny wyposażony w mechanizm przetwarzania równoległego może dynamicznie przenieść obciążenie na odpowiedni rdzeń, kierując się informacjami o bieżącym obciążeniu procesora oraz stanie pracy i priorytetach poszczególnych zadań. Dzięki temu system operacyjny pracujący w środowisku mobilnym obsługujący przetwarzanie równoległe może przydzielić zadania strumieniowania muzyki czy synchronizacji w tle do jednego rdzenia procesora, pozostawiając drugi rdzeń na zadania wymagające szybkiej reakcji, jak np. interakcja z użytkownikiem czy przeglądanie Internetu. W takim środowisku można również przydzielić jeden rdzeń na wyłączne potrzeby uruchomionej gry, a następnie oddelegować zadania strumieniowania muzyki i pobierania plików na drugi, nieobciążony rdzeń. W ten sposób gra uruchomiona na urządzeniu może korzystać z mocy całego rdzenia, zapewniając graczom wyjątkową przyjemność z rozrywki.

Przetwarzanie symetryczne (SMP)
Dzięki technologii przetwarzania symetrycznego, procesory mobilne osiągają wyższą wydajność, nawet w sytuacjach zwiększonego zapotrzebowania, nie nadwyrężając przy tym akumulatorów urządzeń mobilnych.

Architektura wielordzeniowa z funkcją przetwarzania symetrycznego to:

  • Architektura złożona z dwóch lub większej liczby identycznych rdzeni procesorów centralnych.
  • Architektura, w której pamięć operacyjna jest współdzielona przez wszystkie rdzenie pracujące pod kontrolą jednego systemu operacyjnego.
  • Każdy procesor centralny może pracować i być obciążany niezależnie od pozostałych układów, a także może współdzielić swoje obciążenie z innymi procesorami.


Jeżeli użytkownik posiadający telefon komórkowy oparty na architekturze dwuprocesorowej z obsługą przetwarzania symetrycznego zechce uruchomić jednocześnie aplikację do strumieniowania dźwięku oraz aplikację do nawigacji, to system operacyjny urządzenia będzie w stanie rozdzielić obsługę tych aplikacji na dwa procesory. Aplikacje jednowątkowe również pracują szybciej na procesorach wielordzeniowych, ponieważ system operacyjny może przydzielić wątki takich aplikacji dwóm procesorom jednocześnie. Rozdzielenie obciążenia na dwa układy skutkuje szybszą realizacją zadania. Ponieważ obciążenie pracą zostało rozłożone na dwa rdzenie, oba układy mogą pracować z niższa prędkością. W ten sposób można zapewnić doskonałą wydajność przy niskim poborze energii, ponieważ wolniejsza częstotliwość zegara umożliwia stosowanie niższego napięcia, co skutkuje zmniejszeniem poboru mocy o pierwiastek kwadratowy wartości zmniejszenia napięcia.

Podziel się tym artykułem:

Autor: Adam Łukowski  (2010-12-01)
Źródło: NVIDIA 

Komentarze
Redakcja nie ponosi odpowiedzialności za treści komentarzy użytkowników portalu MI Online.
Wczytywanie komentarzy...
    Dodaj komentarz

    Mobile Internet Nr 5/2012
    Mobile Internet - najnowsze wydanie

    W numerze O numerze

    Nasi partnerzy: CafeNews Porównywarka cen