Tegra

Tegra, desarrollado por Nvidia, es un sistema en chip para dispositivos portátiles como, tabletas, PDA, y dispositivos móviles para conectividad a Internet. Los chips Tegra contienen unidades centrales de procesamiento (CPU) de arquitectura ARM, unidad de procesamiento gráfico (GPU), puente norte, puente sur, y controlador de memoria en un paquete único. La serie enfatiza en el bajo consumo de energía y alto rendimiento para reproducción de audio y video.

Historia 
El Tegra APX 2500 fue anunciado el 12 de febrero de 2008; la línea de productos Tegra 6xx fue revelada el 2 de junio del mismo año y el APX 2600 fue anunciado en febrero 2009. Los chips APX fueron diseñados para teléfonos inteligentes, mientras que los chips Tegra 600 y 650 tenían por objetivo ser utilizados en libros inteligentes y dispositivos móviles con conectividad a Internet.

El primer producto en usar un procesador Tegra fue el reproductor Zune HD de Microsoft en septiembre de 2009, seguido del M1 de Samsung. En septiembre de 2008, Nvidia y Opera Software anunciaron que desarrollarían una versión del navegador Opera 9.5 optimizado para los Tegra para Windows Mobile y Windows CE. En el Mobile World Congress de 2009, Nvidia introdujo los chips Tegra para los dispositivos del sistema operativo Android de Google.  

El 7 de enero de 2010, Nvidia anunció y mostró oficialmente una nueva generación de chips Tegra, como el Nvidia Tegra 250, en el Consumer Electronics Show 2010. El Tegra 2 es compatible con Android, pero se puede utilizar en otros sistemas operativos habilitando la compatibilidad ARM, siempre que el dispositivo lo permita en su gestor de arranque. La compatibilidad del Tegra 2 con Ubuntu de GNU/Linux fue anunciada en el foro de desarrolladoes de NVidia de ese año. 

El 15 de febrero de 2011, Nvidia anunció un chip Tegra de cuatro núcleos que sería utilizado en algunas tabletas a partir de la segunda mitad del 2011. El anuncio fue hecho en el Mobile World Congress celebrado en 2011 en Barcelona. El chip se desarrolló bajo el nombre en clave Kal-El, y de manera comercial como Tegra 3. Los resultados de las pruebas de rendimiento mostraron grandes avances con respecto a su predecesor. Nvidia inicialmente comparó al rendimiento del Tegra 3 con los procesadores Core 2 Duo de Intel, anunciando que las pruebas las realizó con un Tegra 3 sin overclock; posteriores investigaciones probaron que el chip de Intel fue incapacita mediante la configuraciones en la compilación (aunque la desventaja del chip de Intel se notaba en observaciones inicialmente reveladas). El código corría sobre el chip Kal-El (a 2/3 de velocidad) y fue compilado con una versión moderna del GNU Compiler Collection (GCC) y agresivas optimizaciones mientras que el chip de Intel manejaba una versión obsoleta del GCC y pocas optimizaciones. Cuando el código de Intel fue compilado utilizando marcadores como los del código que ejecutaba Kal-El, el Core 2 Duo fue apreciablemente más rápido que el nuevo Tegra.

Los nombres código utilizados para la serie Tegra hacen referencia a superhores de historietas cómicas. Específicamente, Superman (Kal-El), Batman (Wayne), Jean Grey (Grey), Wolverine (Logan), y Iron Man (Stark).

En enero de 2012, Nvidia anunció que Audi había seleccionado al procesador Tegra 3 para los sistemas de información y entretenimiento e instrumentos digitales de información de los vehículos. El procesador será integrado en todos los vehículos Audi distribuidos mundialmente a partir de 2013.

Especificaciones

Tegra APX

Tegra APX 2500 
 Procesador: ARM11 600 MHz MPCore (originalmente GeForce ULV).
 sufijo: APX (previamente CSX)
 Memoria: NOR o NAND flash, Mobile DDR.
 Gráficas: Procesador de Imagen (FWVGA 854×480 píxeles).
 Soporta cámaras hasta 12 megapixeles.
 El controlador LCD soporta resoluciones hasta 1280×1024.
 Almacenamiento: IDE for SSD.
 Video codecs: decodificación de H.264 y VC-1 hasta 720p.
 Incluye soporte GeForce ULV para OpenGL ES 2.0, Direct3D Mobile, y shader programables.
 Salidas: HDMI, VGA, composite video, S-Video, stereo jack, USB.
 USB On-The-Go

Tegra APX 2600 
 Memoria NAND flash mejorada
 Códecs de video:
 Codificación y decodificación en H.264 a 720p.
 Decodificación avanzada de VC-1/WMV9 a 720p.
 Codificación/Decodificación simple en D1 MPEG-4.

Tegra 6xx

Tegra 600 
 Orientada al segmento de GPS y automóviles.
 Procesador: ARM11 700 MHz MPCore.
 Memoria: low-power DDR (DDR-333, 166 MHz)
 SXGA, HDMI, USB, stereo jack.
 Cámara HD (720p)

Tegra 650 
 Orientada a dispositivos de mano y notebooks.
 Processor: ARM11 800 MHz MPCore.
 Low power DDR (DDR-400, 200 MHz)
 Consumo menor a 1 watt.
 Procesamiento de imágenes HD para funciones avanzadas en cámaras digitales y funciones de grabadoras en alta definición
 Soporte de pantallas de 1080p a 24 cuadros por segundo, HDMI v1.3, WSXGA+ LCD y CRT, y salida para televisión en NTSC/PAL.
 Soporte directo para Wi-Fi, unidades de disco, ratón, teclado y otros periféricos.
 Un completo board support package (BSP) para facilitar de manera rápida el acceso al mercado de dispositivos Windows Mobile.

Tegra 2 

La segunda generación del dispositivo Tegra posee un CPU doble núcleo ARM Cortex-A9 (ARM que carece de advanced SIMD extension, denominada NEON), y un GPU de ultra bajo consumo de energía (ULP) GeForce con shaders de 4 píxeles + 4 vertex shaders, una controladora de memoria de un canal compatible con memoria LPDDR2 a 600MHz o DDR2 a 667MHz, cache L1 de 32KB/32KB por núcleo y cache L2 compartido de 1MB. Existe también una versión con soporte para pantallas 3D, esta utiliza un CPU y GPU de alta velocidad.

Tegra 3 (Kal-El) 
 Procesador: quad-core ARM Cortex-A9 MPCore, hasta 1.4 GHz de un núcleo o 1.3 GHz para varios núcleos
 GPU de 12 núcleos con soporte de 3D stereo
 GPU con modo de ultra bajo consumo de energía
 diseño de 40 nm realizado por TSMC
 Resolución en salida de video hasta 2560×1600
 Set de instrucciones de vector para NEON
 1080p MPEG-4 AVC/h.264 40 Mbps High-Profile, VC1-AP and DivX 5/6 video decode
 El chip Kal-El (CPU y GPU) es hasta 3 veces más rápido que su predecesor Tegra 2 (medido con GLBenchmark 2.0 Egypt)

El Tegra 3 es funcionalmente un procesador de cuatro núcleos, pero incluye un quinto núcleo acompañante. Todos los núcleos son Cortex-A9, pero el núcleo acompañante está desarrollado mediante un procesamiento de silicio de baja energía. Éste tiene una menor velocidad de reloj y consumo de energía, pero mayor velocidad de respuesta, limitada a 500 MHz. También tiene una lógica especial que permite transferir rápidamente el estado de ejecución entre el núcleo acompañante y uno de los núcleos normales. El objetivo es permitir que un teléfono móvil o tablet pueda apagar todos los núcleos normales y ejecutar únicamente en el núcleo acompañante, que utiliza comparativamente menos energía, durante el modo de standby, y que de otra forma, infrautilizaría la CPU. Según Nvidia, esto incluye la reproducción de música o incluso de video.

El Tegra 3 se lanzó oficialmente el 9 de noviembre de 2011.
 
Dispositivos que montan el Tegra 3:
 HTC One X
 Ouya
 Google Nexus 7
 Asus Eee Pad Transformer Prime: Attachable keyboard "Transforms" the tablet into a netbook
 Lenovo IdeaPad K2 / LePad K2: Fingerprint scanner, 2 GB RAM
 Acer Iconia Tab A700
BLU Quattro 4.5 HD
 LG Optimus 4x HD
 Lenovo IdeaPad Yoga 11
 Surface By Microsoft

Tegra 4 (Wayne) series 
 Processor: quad-core ARM Cortex-A15 MPCore
 72 GPU cores with support for Directx 11+, OpenGL 4.X, OpenCL 1.X, and PhysX
 28 nm
 20 veces más rápido que el Tegra 2
 Lanzado en el Q2 del 2013
 8 veces más rápido que el tegra 3 quad core.

Tegra k1 (Logan) series 
 Processor: ARM Cortex MPCore
 Utilizará tecnología "Kepler" como las tarjetas gráficas de escritorio series 640+ y 700 GeForce.
 50 veces más rápido que el Tegra 2
 Usará OpenGL 4.4
 Será lanzado en el Q2 2014

Tegra 5 (Parker) series 
 Processor: ARM
 Improved GPU core
 100 veces más rápido que el Tegra 2
 Lanzamiento en el 2015.

Tegra X1 
 Processor: quad-core (64 bits) (4xARM Cortex A57 + 4xARM Cortex A53)
 GPU Maxwell (256 bits)
 LPDDR4 a 1600MHz
 20 nm
 Ofrece soporte para video 4K a 60fps (códec H.265, H.264 y VP9) y captura de imágenes hasta 1.3 Gigapíxeles.
 Compatible con Unreal Engine 4, DirectX 12, OpenGL 4.5, CUDA, OpenGL ES 3.1 y Android extension pack.

Plataformas similares 
 Snapdragon by Qualcomm
 OMAP by Texas Instruments
 Exynos by Samsung
 Ax by Apple
 NovaThor by ST-Ericsson
 K3V2 by Huawei
 Medfield by Intel

Véase también 
 ZiiLABS ZMS series
 i.MX by Freescale
 Imageon
 Loongson
 Mobile Internet device
 Nomadik by ST-Ericsson
 PXA by Marvell
 Renesas Electronics Corporation

Referencias

Enlaces externos 
 Nvidia's Tegra APX website
 Nvidia's Tegra FAQ
 Tegra 2 Whitepaper
 New Chips Could Boost iPhone Rivals
 Nvidia Unveils Mobile Graphics Powerhouse in Barcelona
 Nvidia Surprises With First Mobile CPU 
 
 Nvidia APX 2500 chip enables 3D and hours of high-def playback on Windows Mobile handsets
 Nvidia rolls out Tegra chips aimed at tiny PCs
 Forum dedicated to all Tegra 2 devices
 News Source on all Tegra Developments and Updates
 Nvidia Announces Tegra "Grey" SoC with Built-in 3G, 4G Communication Capabilities

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