CTX08: NVIDIA + CPU = Tegra

CTX08: NVIDIA + CPU = Tegra

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Si no lo notaron, hace tiempo que NVIDIA se viene ampliando en el mercado, a tal punto de encontrarnos con una empresa de crecimiento casi horizontal. Prueba de esto es la nueva línea de procesadores móviles Tegra, cuyo propósito es posicionar a la empresa verde en la cúspide de este mercado.

Dispositivos móviles, ARM y x86

Sabemos que una parte de nuestros lectores no es, ni tendría por qué serlo, experto en el concepto y las fortalezas de los aparátos móviles, por lo que empezaremos este artículo poniéndolos al tanto de algunos factores necesarios para entender el trasfondo del tema.

Empezaremos diciendo que los Aparatos Móviles gozan de mucha aceptación en el mercado, tanto por sus capacidades portátiles como por su utilidad en tareas básicas. Estamos hablando de dispositivos que van desde los típicos teléfonos celulares hasta sub-notebooks y UMPCs, y hacemos incapié en que no estamos incluyendo a los notebooks tradicionales en este conjunto, porque pese a que en rigor se trata de dispositivos portátiles, el delicado equilibrio entre potencia, duración de batería, tamaño, peso, y ese tipo de factores hace que a fin de cuentas los notebooks comunes y con mayor razón los llamados “Desktop Replacement” estén enfocados hacia otro mercado en donde la movilidad y portabilidad no son el factor clave.

De lo anterior se desprende que en un dispositivo portátil hay un delicado equilibrio en el cual la modificación de ciertos factores opera, de paso, en desmedro de otras cualidades. A medida que aumenta la potencia también aumenta el consumo eléctrico y disminuye la autonomía de la batería. A medida que ofreces pantallas más grandes y teclados más cómodos aumenta el tamaño y usualmente el peso. A medida que agregas componentes de mejor calidad o de tecnología superior -como los discos SSD- también aumenta el precio. Al final, para ofrecer un producto realmente útil tienes que tener muy claro a qué segmento se lo vas a ofrecer, y concebirlo mezclando cuidadosamente sus atributos y mitigando las desventajas, o de lo contrario vas a vender como portátil un producto que pesa y se ve igual que tu PC de escritorio, y eso es equivalente a dispararse directamente en el pie.

Hasta hoy, una de las empresas que mejor maneja el delicado equilibrio de los dispositivos móviles entre potencia y consumo energético, es ARM. Su homónima arquitectura data de 1983 y, durante estos años, su simplicidad y eficiencia de diseño han hecho que sea la arquitectura favorita de los fabricantes de dispositivos móviles, ocupando casi el 80% del mercado y con presencia además en otros nichos tan diversos como routers, HDDs, decodificadores y un largo y nutrido etcétera.

A diferencia de lo que ocurre con la arquitectura X86 de Intel, en donde el inventor de la tecnología es también su mayor fabricante,  ARM Ltda. es una compañía sin fábrica que sólo otorga y vende la licencia ARM a quienes deseen ocuparla. De nuevo, esto los hace opuestos a Intel, quienes en la actualidad no tienen la menor intención de licenciar la tecnología X86 a otro fabricante, y menos que nadie a NVIDIA.

Por qué ARM es más popular que, por ejemplo, la mentada arquitectura X86, siendo que ésta es más popular en la computación de escritorio? Pues bien, las aplicaciones ARM tienen una mejor densidad de código (menos líneas) que X86, y en parte por esto, las aplicaciones X86 requieren de más recursos  (energéticos y de hardware) para ser ejecutadas. Un dispositivo móvil equipado con X86 definitivamente ofrecería más potencia, pero a cambio su batería duraría menos que un borracho en bicicleta*. ARM, sin embargo, no es la arquitectura perfecta, y aunque su liviandad le da una enorme ventaja, hay otros factores. Puntualmente, el problema de ARM es que cada empresa que licencia esta arquitectura puede implementarla como se le plazca, creando incompatibilidades entre código y procesador diferente, a diferencia de x86 donde es casi nulo.

Tenemos entonces que en las plataformas móviles, a diferencia de los PC de escritorio, la potencia no es el factor central sino una incógnita más de una ecuación mucho más complicada, y tenemos también que en en lo que se refiere a Smartphones, ARM es por mucho la arquitectura más difundida. Con esto, ya podemos abordar el tema central, NVIDIA Tegra del cual supimos el 15 de Abril. Se trata de un chip de NVIDIA que pretende disputar el mercado ultraportátil con la segunda incursión de Intel (Atom) en esta arena. Mientras NVIDIA nunca ha intentado hacer CPUs para el mercado móvil, Intel ya carga con una experiencia fallida del 2003, cuando su plataforma Manitoba para smartphones fue un fracaso.

El Chip Tegra

Tegra consiste en un procesador multipropósito de arquitectura ARM11 y orientado otorgar más poder gráfico que lo usual. La línea Tegra no apunta a un mercado amplio, sino desde smartphones (estilo iPhone, Blackberry o similares) hasta MIDs (Mobile Internet Device; Dispositivos de Internet Móvil) donde se podría correr Windows CE sin complicaciones.

Estará construído en 65nm, su die tendrá un area de 144mm2 y su disipación será de 100mW en estado idle y 1,3 watts a máxima carga.

Si bien comparar Tegra (ARM) con Atom (x86) es como comparar peras con manzanas, en realidad no es lo que parece. De alguna manera NVIDIA viene a reafirmar la arquitectura ARM donde Intel desea meter la mano, parte de la guerra fría (o indirecta) contra ellos y su campaña “Whoop Ass Can”.

La línea Tegra y su composición

NVIDIA ha concebido 2 versiones de una misma plataforma o, mejor dicho, 3 chips distintos: APX 2500 (ya lanzada), Tegra 650 y Tegra 600. Si se preguntan dónde quedó CSX, no teman, porque éste es en realidad Tegra. La eliminación de “CSX” es algo comercialmente más amigable, aunque crea un poco de confusión.

Por otra parte, APX ya salió hace algunos meses atrás. Tegra pasa a ser una especie de evolución de APX, con la misma base y mayor poder. Si nos refereimos a Tegra, no nos estamos refiriendo del todo a APX.

Como vemos, la gracia de nueva línea Tegra es su capacidad de video. El chip más top es increíblemente capaz de decodificar video 1080p a 24fps. Seguramente, gracias a su capacidad gráfica, la veremos en MIDs de alto d
esempeño. Por otra parte, APX sigue orientada a Smartphones mas pequeños con una pantalla “generosa”, como siempre ha sido.

La gran ventaja de TEGRA es que posee bastante poder gráfico. Según la información del chip, será compatible con HDMI, además de tener una especie de procesamiento dedicado para Video en alta definición, imágenes y gráficas 3D.

No sólo eso, sino que el chip será amigable con Touchscreen 3D. En pocas palabras, no es más que una interfaz de usuario completamente tridimensional bajo interacción por medio del tacto, muy al estilo iPhone, que seguramente correrá sobre el API de OpenGL y/o OpenML aunque no está confirmado. Un video vale más que muchos miles de palabras:

{flv–>CHW-Tegra{/flv–>

En resumen: Juegos, Video, Multimedia y varias otras cosas más on-the-fly.

Como mencionamos anteriormente, el poder no es nada si la eficiencia energética es nula. Tegra ocupará menos de 100mW Idle (sin carga de trabajo) y se espera que en las siguiente generaciones se mantenga así, mientras agregan nuevas características al chip

Qué promete Tegra al mercado

La firma verde ahora apunta a ser Super Green como diría Ruby Rhod en El Quinto Elemento, y lo piensa hacer con Tegra. No por nada toda su fe respecto a su capacidad de crecer de forma horizontal está en ello, algo que no es fácil si apuntas a un mercado en donde se está asomando un gigante azul y donde cada empresa tiene ARM tuneado a su manera y para cada celular en específico.

Respecto a los MIDs, donde Tegra planea entrar con fuerza, las piedras con las que se podría encontrar en el camino son bastantes. Por ejemplo, el típico rendimiento energético bajo carga, por lo menos en otras aplicaciones más poderosas y que de ser malo podría alejar a los fabricantes. También respecto a cuáles y cuántos fabricantes estarán dispuestos a adoptar este chip y ésta tecnología por su precio y prestaciones, antes de decantar por otras soluciones como lo son VIA NANO, Intel ATOM, AMD Puma y/o otros procesadores ARM. En éste ámbito sólo nos queda esperar a ver cómo lo toma la gente que lo pondrá en el silicio.

Como se podrán imaginar, Tegra parece ser mucha carne para tan poco gato. Explico: parece ser que en aplicaciones oficinísticas podría quedarse corto como para correr Windows CE, por lo que es probable que cada fabricante decida ir por mantener el Kernel como base y experimentar desde ahí. Otras opciones son la de crear un OS desde 0, ahorrándole al fabricante hacer su propio ARM y dedicarse a sólo pulir el OS que correrá Tegra.

Pero en los SmartPhones su apuesta es muy interesante. Hoy en día no hay chip ARM orientado a otorgar suficiente poder gráfico para reproducir video 720p y tener compatibilidad con TouchScreen 3D, por lo menos, bajo el alero de una empresa como NVIDIA. ¿Alguien dijo iPhone con Tegra o APX? Suena demasiado Tecnosexual para el geek común. Mac OS X ARM con aceleración 3D y videos en 720p, pero es sólo un sueño. Probablemente lo veamos en otros dispositivos iPhone-wanna-be o un poco más serios. Como dice la canción… “Depende… todo depende”.

No olvidemos el pasado “gamer” de NVIDIA. Seguramente esta será la llave a una puerta de juegos mucho más robustos en la palma de la mano. Las posibilidades de una buena implementación son infinitas.

Por último, el valor más importante de toda campaña con un chip nuevo es el soporte. Que sea ARM, una plataforma muy famosa, no significa que sólo necesites dar el chip a la gente y luego dar las espaldas. Si la firma verde quiere triunfar, va a tener que estar detrás de Tegra al igual como ha estado con CUDA estos últimos meses.