テグラ

Tegra APX 2500

• プロセッサ: ARM11 600  MHz MPCore (当初は GeForce ULV)
  • 接尾辞：APX（旧CSX）
• メモリ：NORまたはNANDフラッシュ、モバイルDDR
• グラフィックス：画像処理プロセッサ（FWVGA 854×480ピクセル）
  • 最大12メガピクセルのカメラに対応
  • LCDコントローラーは最大1280×1024の解像度をサポートします。
• ストレージ：SSD用IDE
• ビデオコーデック：最大720pのMPEG-4 AVC/H.264およびVC-1デコード
• OpenGL ES 2.0、Direct3D Mobile、およびプログラマブルシェーダーのGeForce ULVサポートが含まれています。
• 出力：HDMI、VGA、コンポジットビデオ、Sビデオ、ステレオジャック、USB
• USBオンザゴー

Tegra APX 2600

• 強化型NANDフラッシュ
• ビデオコーデック: ^{[ 16 ]}
  • 720p H.264 ベースラインプロファイルのエンコードまたはデコード
  • 720p VC-1/WMV9 アドバンストプロファイルデコード
  • D-1 MPEG-4 シンプルプロファイルのエンコードまたはデコード

Tegra 600

• GPS分野および自動車分野をターゲットとしています。
• プロセッサ：ARM11 700MHz  MPCore
• メモリ：低消費電力DDR（DDR- 333、166MHz  ）
• SXGA、HDMI、USB、ステレオジャック
• HDカメラ 720p

Tegra 650

• ハンドヘルド端末およびノー​​トPCのGTXをターゲットとしています。
• プロセッサ：ARM11 800MHz  MPCore
• 低消費電力DDR（DDR- 400、200MHz  ）
• 1ワット未満の 封筒
• 高度なデジタルスチルカメラおよびHDビデオカメラ機能のためのHD画像処理
• ディスプレイは1080p /24fps、HDMI v1.3、WSXGA+ LCDおよびCRT、NTSC/PAL TV出力に対応しています。
• Wi-Fi、ディスクドライブ、キーボード、マウス、その他の周辺機器を直接サポート
• Windows Mobileベースの設計を迅速に市場投入するための、完全なボードサポートパッケージ（BSP）

第2世代Tegra SoCは、デュアルコアARM Cortex-A9 CPU、超低消費電力（ULP）GeForce GPU、^{[ 17 ]} LPDDR2-600またはDDR2-667メモリを備えた32ビットメモリコントローラ、コアごとに 32KB/  32KBのL1キャッシュ、および共有1MBの L2キャッシュを備えています。^{[ 18 ]} Tegra 2のCortex A9実装には、ARMのSIMD拡張機能であるNEONは含まれていません。3DディスプレイをサポートするTegra 2 SoCのバージョンがあり、このSoCはより高いクロックのCPUとGPUを使用しています。

Tegra 2 のビデオデコーダーは、オリジナルの Tegra からほとんど変更されておらず、HD フォーマットのサポートが限られています。^{[ 19 ]}高度な H.264 のサポートがないことは、オンライン ビデオ ストリーミング サービスを使用する際に特に問題となります。

共通の特徴：

• CPUキャッシュ：L1：32KB 命令＋32KB データ、L2： 1MB
• 40nm半導体技術

¹ピクセルシェーダー :頂点シェーダー :テクスチャマッピングユニット :レンダリング出力ユニット

デバイス

NVIDIAのTegra 3（コードネーム「Kal-El」）^{[ 28 ]}は、機能的にはクアッドコアARM Cortex-A9 MPCore CPUを搭載したSoCですが、NVIDIAが「可変SMPアーキテクチャ」と呼ぶ5番目の「コンパニオン」コアが含まれています。^{[ 29 ]}すべてのコアはCortex-A9ですが、コンパニオンコアは低消費電力シリコンプロセスで製造されています。このコアはアプリケーションに対して透過的に動作し、処理負荷が最小限のときに消費電力を削減するために使用されます。このような状況では、CPUのメインのクアッドコア部分は電源がオフになります。

Tegra 3は、ARMのSIMD拡張機能であるNEONをサポートする最初のTegraリリースです。

Tegra 3 の GPU は Tegra 2 GPU の進化版で、ピクセルシェーダーユニットが 4 つ追加され、クロック周波数も高くなっています。また、最大 2560×1600 の解像度でビデオを出力でき、1080p MPEG-4 AVC/h.264 40  Mbit/s High-Profile、VC1-AP、および DivX や Xvid などのよりシンプルな形式の MPEG-4 をサポートしています。^{[ 30 ]}

Tegra 3は2011年11月9日に発売された。^{[ 31 ]}

共通の特徴：

• CPUキャッシュ：L1：32KB 命令＋32KB データ、L2： 1MB
• TSMCによる40nm LPG半導体技術

¹ピクセルシェーダー :頂点シェーダー :テクスチャマッピングユニット :レンダリング出力ユニット

デバイス

Tegra  4（コードネーム「Wayne」）は2013年1月6日に発表され、クアッドコアCPUを搭載したSoCですが、OSからは見えない低消費電力のCortex A15コンパニオンコアが5つ含まれており、バックグラウンドタスクを実行して電力を節約します。この省電力構成は「可変SMPアーキテクチャ」と呼ばれ、Tegra  3の同様の構成と同じように動作します。 ^{[ 46 ]}

Tegra 4 の GeForce GPU は 、前世代の GPU の進化形です。しかし、多数の機能追加と効率改善が実装されています。処理リソースの数は劇的に増加し、クロックレートも向上しました。3D テストでは、Tegra 4 GPU は通常、Tegra 3 の数倍高速です。^{[ 47 ]}さらに、Tegra 4 ビデオ プロセッサは、 WebMビデオ (最大 1080p 60 Mbit/s @ 60fps)のハードウェア デコードとエンコードを完全にサポートしています。^{[ 48 ]}   

NvidiaはTegra 4と同時に、 Iceraの買収によって開発されたオプションのソフトウェア モデムであるi500も発表した。i500は、新しいネットワーク規格に対応するように再プログラム可能で、カテゴリー3（100Mbps）LTEをサポートしているが、後にカテゴリー4（150Mbps）にアップデートされる予定だ。  

共通の特徴：

• CPUキャッシュ：L1：32KB 命令＋32KB データ、L2： 2MB
• 28nm HPL半導体技術

¹ピクセルシェーダー :頂点シェーダー :ピクセルパイプライン (1x TMU と 1x ROP のペア)

NvidiaのTegra K1（コードネーム「Logan」）は、Tegra  4やNvidiaの64ビットProject Denverデュアルコアプロセッサと同様の4+1構成のARM Cortex-A15コアと、Direct3D 12、OpenGL ES 3.1、CUDA 6.5、 OpenGL 4.4 /OpenGL 4.5、VulkanをサポートするKeplerグラフィックス処理ユニットを搭載しています。^{[ 73 ] [ 74 ]} Nvidiaは、Xbox 360とPS3の両方を凌駕し、消費電力は大幅に少ないと主張しています。^{[ 75 ]}

適応型スケーラブルテクスチャ圧縮をサポートする。^{[ 76 ]}

2014年4月下旬、NvidiaはTegra K1 SoCを搭載しUbuntu Linuxを実行する「Jetson TK1」開発ボードを出荷した。^{[ 77 ]}

• プロセッサ:
  • 32ビット版クアッドコアARM Cortex-A15 MPCore R3 + 低消費電力コンパニオンコア
  • またはデュアルコアのプロジェクトデンバー^{[ 78 ]}を搭載した64ビット版（かつて「スターク」^{[ 79 ]}というコードネームが付けられていたバージョン）
• Keplerテクノロジーを採用した192個のALUで構成されるGPU
• 28nm HPMプロセス
• 2014年第2四半期に発売
• 消費電力：8 ワット^{[ 75 ]}

¹統合シェーダー :テクスチャマッピングユニット :レンダリング出力ユニット

² ARMラージ物理ページ拡張（LPAE）は1 TiB（2 ⁴⁰バイト）をサポートします。 

8 GiBという制限は、部品固有のものです。 

2015 年にリリースされた Nvidia の Tegra X1 (コードネーム「Erista」) は、4 つのARM Cortex-A57コアと 4 つのARM Cortex-A53コアを備えた 2 つの CPU クラスタと、Maxwellベースのグラフィックス処理ユニットを備えています。^{[ 96 ] [ 97 ]}適応型スケーラブルテクスチャ圧縮(ASTC) をサポートしています。^{[ 76 ]}一度にアクティブにできるコアのクラスタは 1 つだけで、クラスタの切り替えは BPMP-L 上のソフトウェアによって処理されます。Tegra X1 を使用するデバイスでは、より強力な A57 コアを備えたクラスタのみを使用していることが確認されています。A53 クラスタの 4 つのコアは、まず A57 コアの電源をオフにしない限りアクセスできません (両方のクラスタが CC6 オフ状態である必要があります)。^{[ 98 ]} Nvidia は、技術文書の後のバージョンの A53 コアを削除しており、ダイから削除された可能性があることを示唆しています。^{[ 99 ] [ 100 ]} Tegra X1 は、フォールトインジェクション (FI) 電圧グリッチ攻撃に対して脆弱であることが判明し、実装されたデバイス上で任意のコード実行や自作ソフトウェアの実行が可能になった。 ^{[ 101 ]}

電力効率が向上した改訂版（コードネーム「マリコ」）が、正式にはTegra X1+として2019 年にリリースされました。^{[ 102 ]}この改訂版では、Katherine Temkin (Insomnia Security の創設者で、セキュアなハードウェアの提唱者) が報告したFusée Gelée (文字通り「凍ったロケット」) ^{[ 103 ] [ 104 ]}の脆弱性が修正されています。^{[ 105 ]}この改訂版は、モデル番号 T214 および T210B01 としても知られています。

• CPU：ARMv8 ARM Cortex-A57クアッドコア（64ビット）+ ARM Cortex-A53クアッドコア（64ビット）
• GPU：MaxwellベースのGPU、ストリーミングマルチプロセッサ（SM）2基搭載（Jetson Nano：SM 1基）
• MPEG-4 HEVC VP8エンコード/デコードおよびVP9デコードのサポート^{[ 106 ]}（Jetson Nano：エンコーダはH.265、H.264/ステレオ、VP8、JPEG、デコーダはH.265、H.264/ステレオ、VP8、VP9、VC-1、MPEG-2、JPEG）
• Tegra X1にはTSMCの20nmプロセス、 Tegra X1+には16nmプロセスが採用されている。
• TDP：
  • T210: 15  W、^{[ 107 ]} 平均消費電力は10 W未満^{[ 106 ]}
  • Jetson Nano: 10  W (モード 0); ^{[ 108 ]}モード 1: 5W (CPU コア 2 個 @ 918  MHz、GPU @ 640  MHz のみ)

^1. CPU周波数は、OEMの裁量により、Nvidiaが検証した最大値とは異なるクロック周波数で動作する場合 があります。             

^2つの統合シェーダー ：テクスチャマッピングユニット ：レンダリング出力ユニット

^3.最大 検証済みメモリ 容量。実装はボード固有です。      

^4.最大 検証済み メモリ 帯域幅（ 実装 は ボード 固有）

デバイス

NvidiaのTegra X2 ^{[ 116 ] [ 117 ]}（コードネーム「Parker」）は、Nvidia独自のカスタム汎用ARMv8互換コアDenver 2と、GPGPUをサポートするコードネームPascalグラフィックス処理コアを搭載しています。^{[ 118 ]}これらのチップは、TSMCの16 nm FinFET+製造プロセスを使用したFinFETプロセス技術で製造されています。^{[ 119 ] [ 120 ] [ 121 ]} 

• CPU: Nvidia Denver2 ARMv8 (64ビット) デュアルコア + ARMv8 ARM Cortex-A57 クアッドコア (64ビット)
• RAM: 最大 8  GB LPDDR4 ^{[ 122 ]}
• GPU: Pascalベース、256個のCUDAコア、タイプ: GP10B ^{[ 123 ]}
• TSMC  16nm FinFETプロセス
• TDP: 7.5～15  W ^{[ 124 ]}

¹統合シェーダー :テクスチャマッピングユニット :レンダリング出力ユニット(SM数)

コミックのキャラクターであるプロフェッサーXにちなんで名付けられたXavier Tegra SoCは、2016年9月28日に発表され、2019年3月までにリリースされました。^{[ 134 ]} 70億個のトランジスタと8つのカスタムARMv8コア、512個のCUDAコアを備えたVolta GPU、DLA（ディープラーニングアクセラレータ）と呼ばれるオープンソースのTPU（テンソル処理ユニット）を搭載しています。^{[ 135 ] [ 136 ]} 8K Ultra HD （7680×4320）のエンコードとデコードが可能です。必要に応じて、10W  、15W  、 30WのTDPで動作モードを構成でき 、ダイサイズは350mm2です 。[ ^{137 ] [ 138 ] [ 139 ] Nvidiaは、} CES 2018で製造プロセスが12nm FinFETであることを確認しました。 ^{[ 140 ]}

• CPU: NvidiaカスタムCarmel ARMv8.2-A (64ビット)、8コア10ワイドスーパースカラ^{[ 141 ]}
• GPU: Voltaベース、512個のCUDAコア、1.4 TFLOPS; ^{[ 142 ]}タイプ: GV11B ^{[ 143 ] [ 123 ]}
• TSMC 12 nm、FinFETプロセス^{[ 140 ]}
• 20 TOPS DL および 160 SPECint @ 20 W; ^{[ 137 ]} 30 TOPS DL @ 30 W ^{[ 139 ]} (TOPS DL = ディープラーニング テラオペレーション)
  • GPUベースのテンソルコアによる20 TOPSの深層学習
  • DLAユニットを介して10 TOPS DL（INT8）を実現し、5 TFLOPS（FP16）を達成する^{[ 142 ]}
• PVAユニット（プログラマブルビジョンアクセラレータ、^{[ 144 ]}ステレオ視差/オプティカルフロー/画像処理用）では1.6 TOPS
• ISPユニット（イメージシグナルプロセッサ）における処理速度は1.5 GPix/sで、ネイティブのフルレンジHDRおよびタイル処理に対応しています。
• 1.2 GPix/sのエンコードと1.8 GPix/sのデコードに対応したビデオプロセッサ^{[ 142 ]、} 8kビデオのサポート^{[ 138 ]を含む。}
• 16レーンのMIPI-CSI-3 ^{[ 145 ] [ 146 ]}
• 1 ギガビット/秒イーサネット
• 10 ギガビット/秒イーサネット

¹ CUDAコア ：テンソルコア（SM、TPC、GPC）

Nvidiaは2018年3月27日、GPUテクノロジーカンファレンス2018で、コードネームOrinという次世代SoCを発表した。 ^{[ 157 ]}

170億個のトランジスタと12個のARM Herculesコアを搭載し、65Wで200INT8 TOPsの性能を発揮します。^{[ 158 ]}

Drive AGX Orinボードシステムファミリーは、2019年12月18日にGTC China 2019で発表されました。

Nvidiaは、半導体における既知の（Xavierシリーズからの）クロックおよび電圧スケーリングを文書化した資料を報道機関に送付した。

そして、このようなチップを複数組み合わせることで、結果として得られるボードコンセプトにより、より幅広いアプリケーションを実現できる。^{[ 159 ]}

2021年初頭、Nvidiaは中国の自動車会社NIOが自社の車にOrinベースのチップを使用すると発表した。^{[ 160 ]}

Orinのこれまでに公開されている仕様は以下のとおりです。

• CPU: 12× Arm Cortex-A78 AE ( Hercules ) ARMv8.2-A (64ビット) ^{[ 161 ] [ 162 ]}
• GPU: Ampereベース、2048 ^{[ 160 ]} CUDAコアと64テンソルコア¹ ;「最大131 Sparse TOPsのINT8テンソル演算と最大5.32 FP32 TFLOPsのCUDA演算」^{[ 163 ]}
  • 5.3 CUDA TFLOPS (FP32) ^{[ 164 ]}
  • 10.6 CUDA TFLOPS (FP16) ^{[ 164 ]}
• Samsung 8Nプロセス (8LPU から派生) ^{[ 164 ] [ 165 ]}
• 275 TOPS (INT8) DL ^{[ 164 ]}
  • GPU経由で170 TOPSのダウンロード速度（INT8）
  • 2基のNVDLA 2.0ユニット（DLA：ディープラーニングアクセラレータ）により、105 TOPSのDL（INT8）性能を実現。
• 85 TOPS DL (FP16) ^{[ 164 ]}
• PVA v2.0ユニット（特徴点追跡用プログラマブルビジョンアクセラレータ）には5つのTOPSが搭載されています。
• ISPユニット（イメージシグナルプロセッサ）における処理速度は1.85 GPix/s（ネイティブフルレンジHDRおよびタイル処理に対応）
• エンコード用ビデオプロセッサ （GPix/s）、 デコード用ビデオプロセッサ（GPix/s）。
• 4×  10Gbpsイーサネット、1×1Gbps イーサネット

¹ Orinは、コンシューマー向けAmpere GPUの標準的なテンソルコアではなく、A100の倍速テンソルコアを使用しています。

Nvidiaは2022年9月に開催されたGPUテクノロジーカンファレンス2022で、ファミリーの最新メンバーである「Orin Nano」を発表した。^{[ 166 ]}

Orin製品ラインは現在、コアとなるOrin設計に基づき、60Wから5Wまで様々な用途に合わせてスケーリングされたSoCとSoM（システムオンモジュール）を特徴としています。製造されているSoCの具体的な仕様についてはまだ十分に解明されていませんが、NvidiaはJetson Orin SoM製品ライン全体の詳細な技術仕様を公開しています。これらのモジュール仕様は、Orinのスケーリング方法を示しており、Orin由来のSoCを搭載した将来のデバイスに関する洞察を提供します。

¹ CUDAコア :テンソルコア : RTコア（SM、TPC、GPC）

Grace CPUは、 NVIDIAが開発したARM Neoverse V2（Demeter）CPUプラットフォームで、大規模なAIおよびHPCアプリケーションを対象としており、複数のNVIDIA製品で利用可能です。NVIDIA OVXプラットフォームは、Grace Superchip（1枚のボード上に2つのGraceダイ）とデスクトップNVIDIA GPUをサーバーフォームファクタに組み合わせたもので、NVIDIA HGXプラットフォームは、Grace SuperchipまたはGrace Hopper Superchipのいずれかで利用可能です。^{[ 181 ]}

後者はそれ自体がHPCプラットフォームであり、Grace CPUとHopperベースのGPUを組み合わせたもので、NVIDIAが2022年3月22日に発表した。^{[ 182 ]}

Linuxカーネルのパッチセットによると、単一のGrace CPUはT241としても知られており、チップ自体にはGPUが含まれていないにもかかわらず、Tegra SoCブランドに分類される（参照されているT241パッチセットは、「相互接続された2つ以上のT241チップを使用するNVIDIAサーバープラットフォーム」への影響を指摘しており、Grace Superchip設計を指している）。^{[ 183 ]}

^1.グレース・スーパーチップの仕様を半分に減らした数値

Nvidiaは2021年4月12日にGPUテクノロジーカンファレンス2021で次世代SoCのコードネームAtlanを発表した^{[ 187 ] 。 [ 188 ]}

Nvidiaは2022年9月20日にAtlanのキャンセルを発表し、次のSoCはThorになる予定である。^{[ 189 ]}

これまでに判明している機能単位は以下のとおりです。

• グレース ネクストCPU ^{[ 188 ]}
• エイダ・ラブレスGPU ^{[ 190 ]}
• ブルーフィールドDPU（データ処理ユニット）
• その他の加速器
• セキュリティエンジン
• 機能安全アイランド
• オンチップメモリ
• 外部メモリインターフェース
• 高速I/Oインターフェース

Nvidiaは2022年9月20日、GPUテクノロジーカンファレンス2022で、開発中止となったAtlanに代わる次世代SoCのコードネームThorを発表した。^{[ 189 ]}

メインライン Linux に Tegra264 のサポートを追加するパッチセットが 2023 年 5 月 5 日に提出され、Thor の初期サポートを示している可能性が高い。^{[ 191 ]}

ARM Neoverse V3AE (Poseidon-AE) CPUは、自動車アプリケーション、中央コンピューティング、機械学習 (ML) ワークロード向けに最高のパフォーマンスを提供するように設計されています。^{[ 192 ]}

FreeBSD は、Tegra K1 ^{[ 199 ]}からTegra 210 ^{[ 200 ]}まで、さまざまな Tegra モデルと世代をサポートしています。

Nvidia は、 OEMを通じて Tegra 用の独自のデバイス ドライバを配布しており、また、同社の「Linux for Tegra」（旧称「L4T」）開発キットの一部として、JetPack SDK を「Linux for Tegra」とともに提供し、他のツールも同梱しています。Tegra ファミリーのより新しく高性能なデバイスは、Nvidia 独自のVibrante Linux ディストリビューションによってサポートされるようになりました。Vibrante には、より多くの Linux ツールに加え、データ処理、特に運転の安全性や自動運転のための画像処理の分野で高速化するための Nvidia 提供ライブラリがいくつか付属しており、例えば CUDA 対応アクセラレータ ブロックを多用するディープラーニングやニューラル ネットワークのレベルまで対応し、OpenCVを介してARM コアのNEONベクトル拡張機能を利用できます。

2012年4月現在GeForceシリーズのグラフィックス カードとは異なる「ビジネス ニーズ」のため、Nvidia とドイツの組み込みパートナーである Avionic Design GmbH は、 Tegra 用のオープンソースドライバをメインラインLinux カーネルにアップストリームで提出する作業も行っています。 ^{[ 201 ] [ 202 ]} Nvidia の共同創設者兼 CEO は、 GPU テクノロジー カンファレンス2013で Ubuntu Unity を使用して Tegra プロセッサのロードマップを説明しました。^{[ 203 ]}

2018年末までに、Nvidiaの従業員が、2019年第1四半期頃にリリースされる予定の公式Linuxカーネル4.21でT186およびT194モデルがHDMIディスプレイとオーディオで動作するように、相当量のコード部分を提供してきたことが明らかになった。影響を受けるソフトウェアモジュールは、オープンソースのNouveauとクローズドソースのNvidiaグラフィックスドライバ、およびNvidia独自のCUDAインターフェースである。^{[ 204 ]}

2022年5月現在、NVIDIAはJetsonおよびデスクトッププラットフォームの両方のGPUカーネルモジュールをオープンソース化し、T234（Orin）以降の公式NVIDIAドライバを使用してTegraプラットフォーム上で独自のユーザースペースライブラリを除くすべてをオープンソース化しました。^{[ 205 ]}

Drive PX2ボードは、2016年4月のGPUテクノロジーカンファレンスでQNX RTOSサポートとともに発表されました。 ^{[ 206 ]}