NVIDIA Tegra

NVIDIA Tegra T20 (Tegra 2) and T30 (Tegra 3) chips.

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、Nintendo Switch、nVidia Shield TV、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
世界初のデュアルコアARM Cortex A9 CPUを搭載 (Tegra 2)
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]

nvidia Tegra 2

仕様は次の通り^[2]。

Tegra 250

	製造プロセス	アーキテクチャ	CPU			GPU		メモリ	動画エンコード	画面解像度	モデム
	製造プロセス	アーキテクチャ	コア数	クロック		コア数	演算性能	メモリ	動画エンコード	画面解像度	モデム
Tegra APX 2500 Tegra APX 2600		ARM11	1	0.6 GHz	NEON 非対応 (Advanced SIMD)			LPDDR-333	720p@30fps	854x480 (LCD) 1280x1024 (CRT) 1280x720 (HDMI)	なし
Tegra 600				0.7 GHz				LPDDR-333	720p@30fps	1280x1024
Tegra 650				0.8 GHz				LPDDR-400	1080p@24fps	1680x1050
Tegra 230	40 nm^[3]	Cortex-A9	2	1.0 GHz	VFPv3-D16 (VFPv3に対してレジスタ数が半分) NEON 非対応 (Advanced SIMD)	8 Vertex Shader : 4 Pixel Shader : 4^[4]	単精度 5.6 GFLOPS (333 MHz)^[5]	シングルチャネル LPDDR2-600	1080p	1024x600 (LCD) 1280x1024 (CRT) 1920x1080 (HDMI)
Tegra 250	40 nm^[3]	Cortex-A9	2	1.0 GHz	VFPv3-D16 (VFPv3に対してレジスタ数が半分) NEON 非対応 (Advanced SIMD)	8 Vertex Shader : 4 Pixel Shader : 4^[4]	単精度 5.6 GFLOPS (333 MHz)^[5]	シングルチャネル LPDDR2-600 DDR2-667	1080p	1680x1050 (LCD) 1600x1200 (CRT) 1920x1080 (HDMI)

Tegra 3 / Tegra 4

	製造プロセス	アーキテクチャ	CPU					GPU		メモリ	動画エンコード	画面解像度	モデム
	製造プロセス	アーキテクチャ	コア数	クロック		演算性能	L2 キャッシュ	コア数	演算性能	メモリ	動画エンコード	画面解像度	モデム
Tegra 3	40 nm^[6]	Cortex-A9	4 + 1 (バッテリーセーバーコア)	1.3 - 1.7 GHz	VFPv3 NEON 対応 (Advanced SIMD)	単精度 27.2 GFLOPS^[7] 倍精度 10.2 GFLOPS^[8]	1 MB^[9]	12 Vertex Shader : 4 Pixel Shader : 8^[10]	単精度 12.48 GFLOPS (520 MHz^[11])^[12]	32bit シングルチャネル DDR3-L 1600 LPDDR2-1066	1440p	2048x1536(LCD) 1920x1200(CRT) 1920x1080(HDMI)	なし
Tegra 4i	28 nm^[13]	Cortex-A9 R4		? - 2.3 GHz	VFPv4 NEON 対応 (Advanced SIMD)	単精度 36.8 GFLOPS^[14] 倍精度 13.8 GFLOPS^[15]	1 MB^[9]	60 Vertex Shader : 20 Pixel Shader : 40^[16]	単精度 79.2 GFLOPS (660 MHz^[17])	32bit シングルチャネル LPDDR3-2133		1920x1200(LCD) 1920x1080(HDMI)	LTE Cat4 HSPA+ TD-HSPA GSM/GPRS/EDGE
Tegra 4	28 nm^[13]	Cortex-A15 r2		1.2 - 1.9 GHz	VFPv4 NEON 対応 (Advanced SIMD)	単精度 60.8 GFLOPS^[18] 倍精度 15.2 GFLOPS^[19]	2 MB + 0.5 MB^[20]	72^[21] Vertex Shader : 24 Pixel Shader : 48^[22]	単精度 96.768 GFLOPS (672 MHz^[23])	32bit デュアルチャンネル DDR3-L LPDDR3-1866		3200x2000(LCD) 3840x2160(HDMI)	なし

Tegra K1 / Tegra X1 / Tegra X2

	製造プロセス	アーキテクチャ	CPU				GPU		メモリ	動画エンコード	画面解像度	モデム
	製造プロセス	アーキテクチャ	コア数	クロック	演算性能	L2 キャッシュ	コア数	演算性能	メモリ	動画エンコード	画面解像度	モデム
Tegra K1 (32ビット)	28 nm^[24] (TSMC HPM)	Cortex-A15 r3	4 + 1	? - 2.3 GHz	単精度 73.6 GFLOPS^[25] 倍精度 18.4 GFLOPS^[26]	2MB + 0.5MB^[27]	CUDA Kepler Unified Shader 192	単精度 364.8 GFLOPS (950 MHz^[28])	64bit デュアルチャンネル LPDDR3, DDR3-L 14.9 GB/s	H.264, VP8など 2160p 30fps	3840x2160 (LCD) 4096x2160 (HDMI)	なし
Tegra K1 (64ビット)	28 nm^[24] (TSMC HPM)	Denver	2	? - 2.5 GHz^[29]	単精度 40 GFLOPS^[30] 倍精度 20 GFLOPS^[31]	2MB^[32]	CUDA Kepler Unified Shader 192	単精度 364.8 GFLOPS (950 MHz^[28])	64bit デュアルチャンネル LPDDR3, DDR3-L 14.9 GB/s	H.264, VP8など 2160p 30fps	3840x2160 (LCD) 4096x2160 (HDMI)
Tegra X1	20 nm (TSMC 20 SoC)	Cortex-A57 + Cortex-A53^[33]	4 + 4^[34]	Cortex-A57 1.9 GHz^[35]		2MB + 0.5MB^[36]	CUDA Maxwell 256^[37]	単精度 512 GFLOPS (1 GHz)^[38]	64bit LPDDR4, LPDDR3, DDR3 25.6 GB/s^[39]	H.265, VP9など 2160p 30fps	4096x2160 60fps
Tegra X2 (Parker)	16 nm	Denver 2 + Cortex-A57	2 + 4	2.0 GHz + 2.0 GHz		2MB + 2MB	CUDA Pascal 256	(1.3 GHz)	128bit LPDDR4 58.4 GB/s	H.265, VP9など 2160p 60fps	4096x2160 60fps

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^[40]。Tegra 250は1024x600の解像度を60fpsで実行できる^[41]。

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^[42]。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^[42]。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^[43]

Tegra K1はTegra 4の3.75倍のグラフィック性能をもっており^[44]第7世代の据え置きゲーム機（PS3/Xbox 360）の性能を超えている^[45]。

Tegra X1はTegra K1の1.5～2倍のグラフィック性能。正式にFP16に対応しており、最大で1TFLOPSの演算能力を有する^[46]^[47]。

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^[48]。
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^[49]。
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^[49]。

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^[49]。

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)^[54] Processor Module^[55]
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^[56]・ASUS Pad TF700T・TranAiO P1801
  - Google / ASUS Nexus 7 (2012)
  - 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・AT503/38J
  - 富士通 ARROWS Tab F-05E・ARROWS Tab Wi-Fi FAR70B
  - マイクロソフト Microsoft Surface RT
  - Kobo Arc 7HD
- ノートパソコン
  - NEC Lavie Y
- ゲーム機
  - OUYA, Inc. OUYA
- デスクトップ
  - ASUS Portable AiO P1801-T
- カーナビゲーションシステム
  - Audi MMIシリーズ^[57]
Tegra 4
- タブレット
  - 東芝 REGZA Tablet AT703/58J
  - マイクロソフト Microsoft Surface 2
  - BungBungame Japan KALOS
  - ZOTAC Tegra Note 7
  - HP Slate 7 extreme
- 着脱式ノートパソコン
  - HP Slatebook10 x2
  - ASUS Pad TF701T
- デスクトップ
  - HP Slate21
- ゲーム機
  - NVIDIA SHIELD Portable
- スマートフォン
  - Xiaomi Mi3
Tegra K1 (32ビット)
- NVIDIA SHIELD Tablet K1
- Jetson TK1
- Acer Chromebook CB5-311
Tegra K1 (64ビット)
- Google / HTC Nexus 9
Tegra X1
- NVIDIA SHIELD TV
- Jetson TX1
- Google Pixel C
カスタマイズされたTegra（分解解析からシリコンはX1そのものと判明している^[58]が、公式には詳細非公表）
- ゲーム機
  - Nintendo Switch

競合製品[編集]

脚注[編集]

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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

[20130115_58164122-3] NVIDIAのゲームマシン「SHIELD」の心臓部となる「Tegra 4」の正体

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

[gflops2-5] AnandTech - Qualcomm Snapdragon S4 (Krait) Performance Preview - 1.5 GHz MSM8960 MDP and Adreno 225 Benchmarks

[20130115_5816415-6] NVIDIAのゲームマシン「SHIELD」の心臓部となる「Tegra 4」の正体

[7] 4 FLOPS/cycle * 1.7 GHz * 4 コア

[8] 1.5 FLOPS/cycle * 1.7 GHz * 4 コア

[4i723-9] 【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

[20130115_5816413-10] NVIDIAのゲームマシン「SHIELD」の心臓部となる「Tegra 4」の正体

[20130225_5891582-11] 【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

[gflops3-12] AnandTech - Qualcomm Snapdragon S4 (Krait) Performance Preview - 1.5 GHz MSM8960 MDP and Adreno 225 Benchmarks

[20130115_58164162-13] NVIDIAのゲームマシン「SHIELD」の心臓部となる「Tegra 4」の正体

[14] 4 FLOPS/cycle * 2.3 GHz * 4 コア

[15] 1.5 FLOPS/cycle * 2.3 GHz * 4 コア

[4i2-16] 【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

[4i3-17] 【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

[18] 8 FLOPS/cycle * 1.9 GHz * 4 コア

[19] 2 FLOPS/cycle * 1.9 GHz * 4 コア

[4i836-20] 【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

[eng12-21] NVIDIA Tegra 4 processor details leaked

[20130115_5816414-22] NVIDIAのゲームマシン「SHIELD」の心臓部となる「Tegra 4」の正体

[20130225_5891583-23] 【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

[20130115_58164172-24] NVIDIAのゲームマシン「SHIELD」の心臓部となる「Tegra 4」の正体

[25] 8 FLOPS/cycle * 2.3 GHz * 4 コア

[26] 2 FLOPS/cycle * 2.3 GHz * 4 コア

[4i9-27] 【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

[28] 【後藤弘茂のWeekly海外ニュース】NVIDIAの最強モバイルSoC「Tegra K1」の省電力技術の秘密 - PC Watch

[extremetech-k1-642-29] Nvidia details 64-bit Denver Tegra K1, claims Haswell-class performance for first 64-bit Android chip | ExtremeTech

[30] 8 FLOPS/cycle * 2.5 GHz * 2 コア

[31] 4 FLOPS/cycle * 2.5 GHz * 2 コア

[extremetech-k1-643-32] Nvidia details 64-bit Denver Tegra K1, claims Haswell-class performance for first 64-bit Android chip | ExtremeTech

[anandtech-tegra-x12-33] AnandTech | NVIDIA Tegra X1 Preview & Architecture Analysis

[anandtech-tegra-x14-34] AnandTech | NVIDIA Tegra X1 Preview & Architecture Analysis

[35] NVIDIA® Jetson™ TX1 Supercomputer-on-Module Drives Next Wave Of Autonomous Machines | Parallel Forall

[anandtech-tegra-x13-36] AnandTech | NVIDIA Tegra X1 Preview & Architecture Analysis

[anandtech-tegra-x1-22-37] AnandTech | NVIDIA Tegra X1 Preview & Architecture Analysis

[anandtech-tegra-x1-24-38] AnandTech | NVIDIA Tegra X1 Preview & Architecture Analysis

[anandtech-tegra-x15-39] AnandTech | NVIDIA Tegra X1 Preview & Architecture Analysis

[4gamer-40] 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)

[41] NVIDIA Tegra Multi-processor Architecture

[IT%20MEDIA%20PC%20USER-42] ITmedia ― NVIDIA、「Tegra3」を正式に発表

[eng1-43] NVIDIA Tegra 4 processor details leaked

[K1-44] Tegra K1 ‘SuperChip’ First Benchmarks Surface – Almost 4 Times Faster than Tegra 4, Blows the Competition Away

[PS3-45] 【詳報】NVIDIA、KeplerアーキテクチャGPUの次世代SoC「Tegra K1」～PS3、Xbox 360の性能を超える

[46] 1TFLOPSの実現はモバイルSoCとしては初となる。

[X1-47] ［CES 2015］次世代SoC「Tegra X1」のグラフィックス性能は現行Tegra K1の1.5～2倍に。1TFLOPSの処理性能で狙うのは自動車業界

[NVIDIA%20WHITE%20PAPER-48] 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%20NEWS-49] 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

[50] NVIDIA Tegra

[51] Downloads | Tegra Developer Zone

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

[53] [1] QNX CAR2 が NVIDIA Tegraプロセッサファミリをサポート - Blackberry QNX

[54] 多聞天 (Tamonten)（2015年4月12日時点のアーカイブ）

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

[56] “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。

[57] Audi connect and infotainment

[58] “Nintendo Switchのチップ解剖から考えるデグレード版Tegra X1を選んだ理由 (1/3)” (日本語). EE Times Japan 2018年11月2日閲覧。

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NVIDIA Tegra

目次

構成[編集]

特徴[編集]

仕様[編集]

グラフィック性能[編集]

メモリ帯域[編集]

Tegra 3の省電力技術[編集]

用途[編集]

サポートするOS[編集]

Tegraを搭載した製品[編集]

競合製品[編集]

脚注[編集]

外部リンク[編集]

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