Akıllı telefonlar ve tablet bilgisayarlar için hazırladığı Tegra 2 platformuyla önce Tüketici Elektroniği Fuarı'na ardından da devam etmekte olan Mobil Dünya Kongresi'ne damgasını vuran Nvidia, 2011'e hızlı başladı. Firma yaptığı resmi tanıtım ile, ilk detayları bir süre önce ortaya çıkan dört çekirdekli Tegra 3 platformunu tanıttı.

Hatırlanacağı üzere yarıiletken endüstrisinin saygın isimleirnden Texas Instruments, finansal sonuçlarının değerlendirildiği kritik öneme sahip bir toplantı da, Nvidia'nın en az bir çeyrek önde olduğunu belirtmişti. Her sene yeni bir Tegra platformu lanse etmeyi planlayan Nvidia, dört çekirdekli SoC çalışmalarında da rakiplerinin önünde yer alıyor.

Honeycomb kod adlı Android 3.0 platformu için Google'ın referans platformu olmayan başaran Tegra 2 ile Nvidia, kendi işlemcilerini geliştiren Samsung'u bile müşterisi yapmayı başardı. Tablet dünyasının en heyecan verici modellerinin büyük bir kısmı ve Süper Telefonlar'ın bir önemli bir bölümü, çift çekirdekli Tegra 2 platformunu baz alırken, tanıtımı yapılan dört çekirdekli Tegra 3 platformunu, Ağustos ayı ile birlikte tablet bilgisayarlarda Noel dönemine doğru da akıllı telefonlar da kullanılacağı belirtiliyor.

Kal-El kod adıyla anılan Tegra 3 platformunu detaylıca incelemeye başlamadan önce dilerseniz Tegra 2 platformunun yeni bir sürümü olan Tegra 2 3D'ye de kısaca değinelim. Tegra 2 3D ile teknik olarak Tegra 2 ile aynı özellikleri taşıyor, tek farkı hem CPU hem de GPU tarafında daha yüksek hızlarda (1.2GHz/500MHz) çalışıyor olması.

Özellikle 3D cihazlarda kullanılmak üzere tasarlanan Tegra 2 3D'yi şu ana kadar kullanan ya da kullanacağını açıklayan bir üretici olmadı. 3D tarafından en iddialı telefonu LG tanıtırken, firma Texas Instruments'ın OMAP4 platformunu kullanmayı tercih ederken tablet tarafında da ilk model LG'den geldi ve firma mevcut Tegra 2 platformunu kullandı

Dört çekirdekli Tegra 3 platformu ile Nvidia performansı çıtasını ciddi oranda yukarı taşıyarak rakiplerine fark atmayı planlıyor. Elde ettiğimiz bilgilere ve firmaların yol haritasına göre Nvidia, dört çekirdekli platformlar açısından da rakiplerinin en az 6 ay önünde yer alıyor. Nvidia dışında dört çekirdekli platform tanıtımı yapan tek isim Qualcomm oldu ancak firma kağıt üzerinde bir tanıtım yaparak örnek gösterimde bulunmadı ve sadece 2.5GHz'e kadar farklı hızların olacağı ve ürünlerin 2012'de geleceğini açıkladı.

Nvidia ise Kal-El kod adını taşıyan ilk cihazların bu yıl içerisinde yaygınlaşacağını düşünüyor. Qualcomm dışında kalan üreticilerin, çift çekirdekli platformları yeni yeni üretmeye başladığı düşünülürse, Nvidia'nın avantajı daha net görülebilir. Öte taraftan bu yıl içerisinde Nvidia'ya rakip olma ihtimali görünen iki firma bulunuyor ki bunlar; Marvell ve Freescale. Her iki firmanın da dört çekirdekli platformlarını bu yıl içerisinde üretime sokma ihtimalleri var ancak bu isimlerin, üreticiler tarafında yaygınlığı henüz çok fazla değil.

Performans konusunda oldukça iddialı olan Nvidia, Kal-El kod adlı Tegra 3 platformunun, Tegra 2 ile kıyaslandığında 5x daha performanslı olacağını belirtiyor. Ancak bunu yeterli görmeyen Nvidia, her sene için yeni bir Tegra stratejisi ile 2012'de, Tegra 3'e 2x fark atan Wayne ve 2013'te ise Wayne platformuna 5x fark atan Logan kod adlı yeni Tegra platformları gelecek. Aynı yol haritasına göre Nvidia, 2014'te ise Logan platformundan iki kat daha hızlı olan Stark kod adlı Tegra platformunu lanse edecek.

Nvidia'nın açıklamalarına göre, 2014 için planlanan Star kod adlı Tegra platformu, şu an kullanımda olan Tegra 2 platformu ile kıyaslandığında 100x daha hızlı olacak. Tüm bunlara ek olarak Nvidia ilginç bir açıklama daha yaptı ve Tegra 3 platformunun Core 2 Du işlemcilerine benzer seviyede performans sunduğunu ifade etti. Intel'in Tik-Tak modelinin bir benzerini performans alanında uygulamaya koyan Nvidia, yeni çıkaracağı platformlarla performansı her sene ya "2X" ya da "5X" oranında arttırmayı öngörüyor. Peki bu değişkenlik neye göre derseniz, "5X" performans artışı olan noktalarda Nvidia'nın mimari güncellemesi yapması veya çekirdek sayısını radikal bir şekilde arttırması beklenebilir.

Tegra 3 Mimarisi

Tegra 2 platformu ile çok sayıda müşteri elde eden ve sadece Samsung'un, 1,5 milyon adet sipariş verdiği belirtilen Nvidia cephesinde Tegra 3 ve sonrası için hazırlıklar sürüyor. Gelen bilgilere göre, Kal-El kod adlı Tegra 3 platformu için çalışan ilk örnek çip, 12 gün önce fabrikadan çıkmış. Tegra 3 platformuna mimari açıdan baktığımızda, Tegra 2 ile büyük benzerlikler taşıdığını görüyoruz. Zira her ikisi de ARM'ın çok çekirdekli Cortex-A9 mimarisini temel alıyorlar. Belli açılardan önemli güncellemeler içeren Tegra 3 platformu için, dört çekirdekli Cortex-A9 platformu tanımlaması da yapılabilir. 40nm üretim teknolojisiyle hazırlanan Tegra 3 platformu için henüz saat hızları açıklanmamakla birlikte, geliştirilmiş güç yönetim özellikleriyle çekirdeklerin dinamik olarak kontrol edilmesi söz konusu olacak ve bu sayede performans/güç tüketimi arasında ideal dengenin yakalanması hedeflenecek. Şu an için açıklanmış herhangi bir saat hızı bilgisi olmasa da Tegra 3, Tegra 2'den daha yüksek hızlarda çalışması ve akıllı telefonlarda da kullanılması hedefleniyor.

Tegra 2 ve Tegra 3 platformları arasında önemli benzerlikler ve önemli farklılıklar bulunuyor. Çift çekirdekli Tegra 2 platformunda 1MB L2 bellek kullanan Nvidia, dört çekirdekli Tegra 3 platformunda da 1MB L2 bellek kullanıyor. Göründüğü kadarıyla Nvidia, çekirdek sayısını arttırken, güç tüketimini hedeflediği dengelerde tutabilmek adına Seviye 2 bellek kapasitesinde değişiklik düşünmemiş. Öte yandan Nvidia, Tegra 2 platformunda ARM tarafından geliştirilen NEON'lu Medya İşlem Motoru - MPE- kullanmamış ve bu durum, Tegra 2 ile aynı mimariye sahip diğer çözümler arasında önemli bir fark oluşturmuştu. Ancak tasarımda değişikliğe giden Nvidia, Tegra 3 platformunda, her çekirdeğin içine Medya İşlem Motoru Gömerek bu farkı da ortadan kaldırmışa benziyor. Nvidia, Tegra 3 platformunda aynı Tegra 2 platformunda olduğu gibi 32-bit genişliğinde tek LPDD2 bellek kontrolcüsü kullanma yoluna gitmiş. Texas Instruments OMAP4 platformu ile karşılaştırıldığında tek kontrolcü bir dezavantaj gibi görünse de Nvidia, hedeflenen cihazlar için bunun yeterli olduğunu tek kanal 32-bit LPDDR2 kontrolcüsünün dahi tam anlamıyla doyuramadığını dolayısıyla diğer çözümlerin fayda yerine daha fazla güç tüketimine neden olacağını ifade ediyor. Tegra 3 platformu için bellek kontrolcüsünde bazı güncellemeler yaptığına dikkat çeken Nvidia, verimli şekilde kullanılabilen bellek bant genişliğini, Tegra 3 platformunda, Tegra 2 ile kıyaslandığında iki kat arttırdığını ifade ediyor. Bahsi geçen artışın önemli bir kısmı, destek verilen daha yüksek frekanslı bellek modüllerinden gelirken, diğer kısmı ise Nvidia'nın bellek kontrolcüsünde yaptığı güncellemelerden sağlanıyor. Peki güç tüketimi ne olacak. Nvidia'dan gelen bilgilere göre, benzer iş yüklerinde, Tegra 3 platformu, Tegra 2 seviyesinde pil ömrü sunabilecek. Tegra 2 'den edindiği güncellemeler sayesinde güç yönetimine yönelik önemli güncellemeler yaptığı belirtilen Nvidia, çok çekirdekli platformlarda dinamik yük dağıtımı ile pil ömrü konusunda avantajlar sağlanabileceğini dolayısıyla Tegra 2 ile değerlerin sunulabildiğini ifade ediyor.

Tegra 3 Platformundaki GPU

Tegra 2 platformu için "kendi sınıfında en yüksek grafik performansını sunuyor" iddiasını sık sık dile getiren Nvidia, Kal-E kod adlı Tegra 3 platformunda çıtayı yükseltiyor. Tegra 2 platformunda 8 çekirdekli GeForce ULV GPU'su kullanan Nvidia, Tegra 3 platformunda ise 12 çekirdekli GeForce ULV'si kullanıyor. Tegra 3 te dahil olmak üzere henüz Unified Shader mimarisine geçiş yapmayan Nvidia, Tegra 2 GPU'sunda çekirdeklerin dördünü vertex, dördünü de piksel shader için kullanıyordu. Tegra 3 için de benzer bir paylaşım akıllara gelse de firmanın farklı bir strateji izlemiş olabileceği de ifade ediliyor. Artan çekirdek sayısına ek olarak henüz açıklanmasa da Tegra 3 platformunda grafik işlem biriminin daha yüksek saat hızlarında çalıştığı belirtiliyor. Tabi yapılan tüm bu değişiklikler, platformun paket boyutuna da yansımış durumda. Tegra 3'ün akıllı telefonlar da kullanılacak AP30 kod adlı sürümünde zar boyutunun 80mm^2 olacağı belirtilirken, Tegra 2'nin ~49mm^2 olan boyutu dikkate alındığında aradaki fark çok daha net anlaşılıyor.

GPU tasarımındaki geliştirmelere ek olarak Nvidia, Tegra 3 platformunda daha gelişmiş video özellikler sunmaya hazırlanıyor. Bilindiği gibi Tegra 2 platformu, yüksek profilli H.264 videoları çözemiyor ve sadece 20Mbps'ye kadar ana profil H.264 desteği sunuyor. Tabi günümüzdeki yüksek çözünürlüklü videoların artık yüksek profilli, yüksek bitrate oranına sahip formatta işlenmesi platform için sıkıntı yaratan bir durumdu. Ancak Tegra 3 platformu ile bu durum da değişiyor zira devamlı olarak 40Mbps, en yüksek değer olaraksa 60Mbps H.264 formatında ve 2560 x 1440 piksel çözünürlüğünde video çözümleme desteği geliyor. 3D Stereoskopik video desteği de sunan Tegra 3 platformu, muhtemelen pazara giren dört çekirdekli ilk ARM Cortex-A9 çözümü olacak. Nvidia yaptığı açıklamalar ile iddiasını gözler önüne seriyor zira Tegra 3 platformunun, Intel'in Core 2 Duo serisi mobil işlemcisinden (T7200) daha güçlü olduğunu belirtiyor. Tegra 3 platformuna sahip ilk tabletlerin yaz sonuna, ilk telefonların ise yıl sonuna doğru çıkması bekleniyor.