NVIDIA Tegra

Colibri Tegra T2 computer module by Toradex, Switzerland

NVIDIA Tegra（エヌビディアテグラ）は、NVIDIAによるARM系の省電力統合型プロセッサのシリーズ。スマートフォンやタブレット型コンピュータ、自動車のインフォテインメントシステムなどに使用されている。

構成 [編集]

Tegraには、1チップ内に独立したプロセッサコアが機能別に搭載されている（ARMプロセッサ、GPU、2Dエンジン、HD動画のエンコーダ・デコーダ、オーディオ処理、画像処理）。使っていない機能のプロセッサは電源が遮断され、消費電力を下げる（100～500mW程度）^[1]。

特徴 [編集]

省電力でありながらグラフィック性能が高い
コンピュータに必要な機能が1枚のチップに収まっているので、チップセットの面積が小さい
世界初のクアッドコアARM Cortex A9 CPUを搭載 (Tegra 3)
低周波数で低消費電力動作を実現する第5のコンパニオンCPUコアを搭載 (Tegra 3)

仕様 [編集]

仕様は次の通り^[2]。

	Tegra APX 2500 Tegra APX 2600	Tegra 600	Tegra 650	Tegra 230	Tegra 250	Tegra 3	Tegra 4i	Tegra 4
アーキテクチャ	ARM11			Cortex-A9			Cortex-A9 R4	Cortex-A15
CPUクロック（GHz）	0.6	0.7	0.8	1.0		1.3～1.7	〜2.3	1.2〜1.9
CPUコア数	1			2		4 + 1 (バッテリーセーバーコア)
L2キャッシュ						1 MB^[3]		2 MB + 0.5 MB^[3]
GFLOPS (CPU, 倍精度)						10.2 GFLOPS^[4]	13.8 GFLOPS^[5]	15.2 GFLOPS^[6]
GFLOPS (CPU, 単精度)						27.2 GFLOPS^[7]	36.8 GFLOPS^[8]	60.8 GFLOPS^[9]
GPUコア数 (ALU数)				8 Vertex Shader: 4 Pixel Shader: 4^[10]		12 Vertex Shader: 4 Pixel Shader: 8^[11]	60 Vertex Shader: 20 Pixel Shader: 40^[3]	72^[12] Vertex Shader: 24 Pixel Shader: 48^[11]
GFLOPS (GPU, 単精度)				5.6 GFLOPS (333MHz)^[13]		12.48 GFLOPS (520MHz^[14])^[13]	79.2 GFLOPS (660MHz^[3])	96.768 GFLOPS (672MHz^[14])
画面解像度	854x480 (LCD) 1280x1024 (CRT) 1280x720 (HDMI)	1280x1024	1680x1050	1024x600 (LCD) 1280x1024 (CRT) 1920x1080 (HDMI)	1680x1050 (LCD) 1600x1200 (CRT) 1920x1080 (HDMI)	2048x1536 (LCD) 1920x1200 (CRT) 1920x1080 (HDMI)	1920x1200 (LCD) 1920x1080 (HDMI)	3200x2000 (LCD) 3840x2160 (HDMI)
動画エンコード	720p@30fps		1080p@24fps	1080p		1440p
プロセスルール				40nm^[11]			28nm^[11]
メモリ	LPDDR-333		LPDDR-400	シングルチャネル LPDDR2-600	シングルチャネル LPDDR2-600 DDR2-667	シングルチャネル DDR3-L 1600 LPDDR2-1066	シングルチャネル LPDDR3-2133	デュアルチャンネル DDR3-L LPDDR3-1866
浮動小数点				VFPv3-D16対応（通常のVFPv3に対してレジスタ数が半分）		VFPv3		VFPv4
SIMD				対応
NEON (Advanced SIMD)	非対応					対応
モデム	なし						LTE Cat4 HSPA+ TD-HSPA GSM/GPRS/EDGE	なし

グラフィック性能 [編集]

Tegra 650のグラフィック性能は「GeForce 6」シリーズ相当で、『Quake III Arena』を46fpsで実行できる^[15]。Tegra 250は1024x600の解像度を60fpsで実行できる^[16]。

Tegra 3は12コアのGeForce GPUを搭載しており、Tegra 2と比べ約3倍のグラフィックス性能を持つ^[17]。また、最新のビデオ・エンジンを実装することで、1080p、40Mbpsのビデオを再生することが可能^[17]。このほか、ステレオスコピック3Dにも対応する。

Tegra 4は72コアのGeForce GPUを搭載しており、Tegra 3の約6倍、Tegra 2の約20倍のグラフィック性能を持つ^[12]

メモリ帯域 [編集]

ARMアーキテクチャのデュアルコアCPUで LPDDR2 SDRAM を利用している場合はデュアルチャネル（32ビット×2）を採用しているものが多い中、Tegra 2 と Tegra 3 はシングルチャネル（32ビット×1）を採用している。

Tegra 3の省電力技術 [編集]

「4-PLUS-1」: メインである4つのコアに加え、低性能・低消費電力のコンパニオンコアを状況に応じて活用する技術。端末のパフォーマンスが必要なときは4つのコアから必要な数のコアを使い、不要なときは低消費電力のコンパニオンコアだけで動作して全体の消費電力を削減する。ビデオ再生時では最大61%、Web閲覧では最大30%の消費電力の削減が可能^[18]。

PRISM Display Technology（プリズム・ディスプレイ・テクノロジ）: 液晶の消費電力を低減するための技術。液晶に表示される画像・動画のピクセル1つ1つを分析して、明るい色に置き換えることで、バックライトを暗くしても同じ明るさを維持する。バックライトの消費電力を最大40％削減できる^[19]。

DirectTouch（ダイレクト・タッチ）: タッチパネルの消費電力を削減する技術。タッチパネルの制御を専用チップではなくTegra 3で行うことで、消費電力およびチップ面積を低減する。また、タッチパネルの制御にTegra 3のパフォーマンスを活用できるため、タッチレスポンスが向上する^[19]。

用途 [編集]

Tegra APX 2500は携帯電話などの搭載に適しており、Tegra 600/650はUMPCなどの搭載に適している。また、Tegra 3はスマートフォンやタブレット端末への搭載に適している。同チップを搭載する端末では、テレビに繋いで大画面に出力できるほか、対応するPS3、Wii、Xboxなどのゲームコントローラーをつなげて、家庭用ゲーム機レベルの3Dゲームが楽しめる^[19]。

なお、Tegraシリーズは、クアルコム社のモバイル向けプロセッサSnapdragonや、TI社のモバイル向けプロセッサOMAPなどと競合する。

サポートするOS [編集]

Tegraを搭載した製品 [編集]

Tegra 2以降のプロセッサを搭載したスマートフォン・タブレットを、NVIDIAでは「Tegraスーパー・フォン」「Tegraスーパー・タブレット」と呼ぶ。

第1世代
- スマートフォン
  - マイクロソフト KIN
- ポータブルメディアプレイヤー
  - マイクロソフト Zune HD

Tegra 2
- スマートフォン
  - LG Optimus 2X・Optimus X IS11LG
  - Motorola PHOTON ISW11M
- タブレット端末
  - ASUS Eee Pad Transformer TF101・Eee Pad Slider SL101・Eee Pad TF101-WiMAX
  - Motorola XOOM TBi11M
  - Acer Iconia Tab A500・A100・A200
  - シャープ GALAPAGOS A01SH・EB-A71GJ-B
  - ソニー Sony Tablet S・P
  - 東芝 REGZA Tablet AT3S0/35D・AT300/24C
  - LG Oputimus Pad L-06C
- ノート型端末
  - NEC LifeTouch NOTE
- ポータブルメディアプレイヤー
  - ソニー WALKMAN Z・WALKMAN F 800
- 埋め込み用
  - Avionic Design 多聞天 (Tamonten) Processor Module^[23]

Tegra 3
- スマートフォン
  - HTC HTC One X
  - LG Optimus 4X HD・Optimus Vu:(グローバルモデルのみ)
  - 富士通MC ARROWS Z ISW13F
  - 富士通 ARROWS X F-10D・ARROWS V F-04E・ARROWS X F-02E
- タブレット端末
  - ASUS Asus Eee Pad Transformer Prime TF201・ASUS Pad TF300T^[24]・ASUS Pad TF700T・TranAiO P1801
  - Google/ASUS Nexus 7
  - Acer Iconia Tab A700
  - ソニー Xperia Tablet S
  - 東芝 REGZA Tablet AT830/T6F・AT570/46F,36F・AT500/46F,36F,26F・AT501/37H
  - 富士通 ARROWS Tab F-05E・ARROWS Tab Wi-Fi FAR70B
  - マイクロソフト Microsoft Surface RT
- ノートパソコン
  - NEC Lavie Y
- ゲーム機
  - OUYA, Inc. OUYA

Tegra 4
- スマートフォン
  - NVIDIA Phoenix
- ゲーム機
  - NVIDIA Project SHIELD

競合製品 [編集]

引用・参照 [編集]

[ヘルプ]

^ 【PC Watch】【COMPUTEX 2009レポート】NVIDIA、Tegraベースのネットブックなど多数のデザインウインを明らかに～国内キャリアからも登場か
^ NVIDIA Tegra FAQ
^ ^a ^b ^c ^d 【レポート】NVIDIA、Tegra 4の詳細をついに公開 - CPUだけでなくGPUも大規模アーキテクチャ変更と明らかに (3) より高性能な製造プロセスを利用するTegra 4i - パソコン - マイナビニュース
^ 1.5 FLOPS/cycle * 1.7 GHz * 4 コア
^ 1.5 FLOPS/cycle * 2.3 GHz * 4 コア
^ 2 FLOPS/cycle * 1.9 GHz * 4 コア
^ 4 FLOPS/cycle * 1.7 GHz * 4 コア
^ 4 FLOPS/cycle * 2.3 GHz * 4 コア
^ 8 FLOPS/cycle * 1.9 GHz * 4 コア
^ The Tegra 4 GPU, NVIDIA Claims Better Performance Than iPad 4
^ ^a ^b ^c ^d NVIDIAのゲームマシン「SHIELD」の心臓部となる「Tegra 4」の正体
^ ^a ^b NVIDIA Tegra 4 processor details leaked
^ ^a ^b AnandTech - Qualcomm Snapdragon S4 (Krait) Performance Preview - 1.5 GHz MSM8960 MDP and Adreno 225 Benchmarks
^ ^a ^b 【後藤弘茂のWeekly海外ニュース】NVIDIAがMWCに合わせて「Tegra 4/4i」の詳細を明らかに
^ 4Gamer.net ― NVIDIAのMichael Rayfieldゼネラルマネージャーに聞く，Tegraの現在と今後（Tegra）
^ NVIDIA Tegra Multi-processor Architecture
^ ^a ^b ITmedia ― NVIDIA、「Tegra3」を正式に発表
^ NVIDIA - 低消費電力と高性能を両立させるマルチコアCPUアーキテクチャー
^ ^a ^b ^c マイナビニュース - 最小消費電力で最大パフォーマンスを目指す「Tegra3」 - NVIDIAが説明会を解説
^ NVIDIA Tegra
^ Downloads | Tegra Developer Zone
^ Microsoft，「次期Windows」におけるARMサポートを公表 - 4Gamer
^ “Avionic Design Tegra 2 (T290) Tamonten Processor Module - Product Brief”. Avionic Design. 2012年5月30日閲覧。
^ “ASUSTeK、「Eee Pad」を「ASUS Pad」に改名～第1弾はTegra 3搭載の「TF300T」”. Impress PC Watch. (2012年5月17日) 2012年5月17日閲覧。

外部リンク [編集]

NVIDIA TEGRA SUPER PHONES、タブレット及びプロセッサ | NVIDIA

[PCWatch-1] 【PC Watch】【COMPUTEX 2009レポート】NVIDIA、Tegraベースのネットブックなど多数のデザインウインを明らかに～国内キャリアからも登場か

[2] NVIDIA Tegra FAQ

[4i-3] 【レポート】NVIDIA、Tegra 4の詳細をついに公開 - CPUだけでなくGPUも大規模アーキテクチャ変更と明らかに (3) より高性能な製造プロセスを利用するTegra 4i - パソコン - マイナビニュース

[4] 1.5 FLOPS/cycle * 1.7 GHz * 4 コア

[5] 1.5 FLOPS/cycle * 2.3 GHz * 4 コア

[6] 2 FLOPS/cycle * 1.9 GHz * 4 コア

[7] 4 FLOPS/cycle * 1.7 GHz * 4 コア

[8] 4 FLOPS/cycle * 2.3 GHz * 4 コア

[9] 8 FLOPS/cycle * 1.9 GHz * 4 コア

[10] The Tegra 4 GPU, NVIDIA Claims Better Performance Than iPad 4

[20130115_581641-11] NVIDIAのゲームマシン「SHIELD」の心臓部となる「Tegra 4」の正体

[eng1-12] NVIDIA Tegra 4 processor details leaked

[gflops-13] AnandTech - Qualcomm Snapdragon S4 (Krait) Performance Preview - 1.5 GHz MSM8960 MDP and Adreno 225 Benchmarks

[20130225_589158-14] 【後藤弘茂のWeekly海外ニュース】NVIDIAがMWCに合わせて「Tegra 4/4i」の詳細を明らかに

[4gamer-15] 4Gamer.net ― NVIDIAのMichael Rayfieldゼネラルマネージャーに聞く，Tegraの現在と今後（Tegra）

[16] NVIDIA Tegra Multi-processor Architecture

[IT_MEDIA_PC_USER-17] ITmedia ― NVIDIA、「Tegra3」を正式に発表

[NVIDIA_WHITE_PAPER-18] NVIDIA - 低消費電力と高性能を両立させるマルチコアCPUアーキテクチャー

[MYNAVI_NEWS-19] マイナビニュース - 最小消費電力で最大パフォーマンスを目指す「Tegra3」 - NVIDIAが説明会を解説

[20] NVIDIA Tegra

[21] Downloads | Tegra Developer Zone

[22] Microsoft，「次期Windows」におけるARMサポートを公表 - 4Gamer

[23] “Avionic Design Tegra 2 (T290) Tamonten Processor Module - Product Brief”. Avionic Design. 2012年5月30日閲覧。

[24] “ASUSTeK、「Eee Pad」を「ASUS Pad」に改名～第1弾はTegra 3搭載の「TF300T」”. Impress PC Watch. (2012年5月17日) 2012年5月17日閲覧。

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