nVidia Ion: nová generace se představuje

2. 3. 2010

Úvod a specifikace

Spekulace ohledně nové generace Ionu můžeme uzavřít. Minulý týden nás Nvidia pozvala na webovou konferenci a odhalila důležité detaily nástupce úspěšného produktu. Po vydání nových Atomů Pine Trail však byla situace čím dál jasnější a ve finále jsme nebyli příliš překvapeni. I když‚Ä¶

Čísla, grafy a jiná reklamština

Když Intel obhajoval nové Atomy, předkládal graf, kde byl odhad prodaných minibooků pro rok 2010 asi šedesát miliónů kusů, přičemž v roce 2012 by se měl počet ještě zdvojnásobit. Čísla Nvidie jsou skromnější: pro letošní rok se očekává miliónů čtyřicet a za dva roky šedesát.

I tak se jedná o dost velký trh, který nelze ignorovat. Ve prostěch Nvidie může hrát fakt, že nové Atomy spíše zklamaly a jedinou přidanou hodnotou je pouze nižší spotřeba díky několika úpravám procesoru a především grafického jádra. Jsou však lidé, kteří si žádají více a od minibooku roku 2010 očekávají občasné hraní modernějších her, přehrávání HD videa (i streamovaného na internetu) nebo třeba plnohodnotný Windows Home Premium.

Aby jiní výrobci neparazitovali na úspěchu minibooků, Intel přišel se severním můstkem integrovaným do procesoru a jižní je připojen sběrnicí DMI, na kterou Nvidia nemá licenci. Přesto se cesta našla.

Znovu Ion, přesto jinak

Zatím o novém řešení Nvidie mluvíme jako o další nebo druhé generaci Ionu. U toho taky zůstaneme, nová "platforma" žádnou dvojku v názvu nemá. Kvůli pojistce Intelu v podobě části čipsetu integrovaného v procesoru jsme už dříve tušili, že pokud Nvidia s něčím novým přijde, jedinou dostupnou cestou je sběrnice PCI Express.

Tím se však Ion staví do pozice pouhého dedikovaného grafického čipu, což ale nemusí být špatně, protože‚Ä¶

‚Ä¶výrobce přišel s technologií Optimus pro bezproblémové přepínání mezi integrovanou a dedikovanou grafikou.

Do schématu architektury tedy přibyl další čip - GPU Ion. Ten má pochopitelně vlastní řadič paměti, který nebude zatěžovat pomalou PCIe sběrnici.

Při psaní článku jsem si poprvé uvědomil, že novým Atomům chybí jakákoli podpora digitálních výstupů pro externí monitory. Původní čipsety Intel 945GSE (minibook/netbook) i 945GC (desktop/nettop) měly alespoň proprietární rozhraní Intelu SDVO, přes které šlo připojit transmitter pro DVI nebo HDMI. Pine Trail se však spoléhá pouze na jednokanálový LVDS pro interní LCD panely s maximálním rozlišení 1366 × 768 pixelů nebo analogový výstup 2048 × 1536 pixelů. I ten je u minibookové verze osekán na 1400 × 1050 bodů při 60 Hz.

Ion (nový i předchozí) podporuje rozhraní HDMI nativně ve verzi 1.3a, přes které je možné posílat i osmikanálový zvuk.

Desktopový Ion postrádá Optimus, ale procesor v tomto případě také neobsahuje úsporné funkce. Spotřeba bude nízká, ale už se nehledí na každý watt. Kromě HDMI je už podporován i analogový obrazový výstup či dual-link DVI a DisplayPort. Všimněte si také, že jako frame buffer lze použít DDR2 i DDR3 moduly, přičemž úplně první schéma ukazuje jen DDR3. Chybička se vloudila.

[pagebreak title=Ion v detailech]

Ion v detailech

Nový Ion bude dostupný ve třech verzích: jedné desktopové a dvou minibookových. Zatímco 12" modely budou obsahovat plných 16 CUDA jader (stream procesorů, ALU, jak je libo), 10" jich mají jen 8. Jestli se o polovinu snížil i počet rasterizačních a texturovacích jednotek zatím nevíme. Předpokládám ale poměr ALU:TEX:ROP 16:8:4, respektive 8:4:2 u 10" modelů.

Grafické jádro vychází z GT218 (GeForce 210, 310 a kdo ví, co ještě v budoucnu :)). Plnohodnotná verze vyrobená 40nm postupem má velikost 23 × 23 mm, což je asi 40 % původního Ionu (65nm, 35 × 35 mm). První generace ovšem zastávala i funkci severního a jižního můstku.

Na otázku, jestli nebude nové řešení limitováno jedinou PCIe linkou, jsme dostali pozitivní odpověď: rychlost prý je srovnatelná s PCIe 4× nebo 16×. Není se čemu divit, pomalý procesor by stejně rychlejší sběrnici nevyužil a například Mobility Radeon HD 4530 připojený podobným způsobem k Atomu v EeeBoxu EB1006 dosahoval podobných výkonů jako Ion.

Nový Ion má základní takty 535/1230 MHz (jádro/SP, u všech verzí), předchozí 450/1100 MHz. Co se týče spotřeby, Nvidia uvádí TDP 6 W (GPU + paměť) u slabší 10" minibookové verze a 13 W u 12" modelů. Zajímavější porovnání je s předchozím Ionem:

	Ion "1"	Ion "2" 8 10"	Ion "2" 12"
TDP (CPU)	2,5 W	8 W	8W
TDP (čipset)	14 W	6 W	13 W
TD/ (celkem)	16,5 W	14 W	21 W

Na konferenci padla zajímavá otázka, jestli se při zapojení externího monitoru nebo televizoru přes HDMI aktivuje Ion GPU. V tuto chvíli už víme, že ano. Spotřeba se tedy navýší. Je třeba vzít v úvahu, že pokud se nacházíme u TV/monitoru/projektoru, bude poblíž i elektrická zásuvka, takže to není takový problém.

Z říše GeForce si Ion přináší podporu rozhraní DirectX 10.1, OpenGL 3.2. Z GPGPU API pak CUDA, OpenCL 1.0 a DirectCompute. Velkou výhodou je také obvod VP4, který je současnou špičkou mezi videodekodéry v GPU.

	Ion "1"	Ion "2"	GeForce 210
Jádro	MCP79	GT218	GT218
Výrobní proces	65 nm	40 nm	40 nm
Velikost jádra	162 mm²		57 mm²
Tranzistorů	282 mil.		260 mil.
Stream procesorů	16	16/8	16
Takt jádra	450 MHz	535 MHz	589 MHz
Takt SP	1100 MHz	1230 MHz	1402 MHz
ROP	4		4
TMU	8		8
Paměť	sdílená DDR2/DDR3	DDR2/DDR3	DDR2
Takt pamětí	800/1066 MHz		1000 MHz
Šířka sběrnice	64-bit		64-bit
Propustnost pamětí	6,4/8,5 GB/s		8 GB/s
Fillrate (pixely)	1,8 Gpx/s		2,4 Gpx/s
Fillrate (textury)	3,6 Gtx/s		4,7 Gtx/s
FLOPS	35 GFLOPS	39/19 GFLOPS	45 GLOPS
Shader model	4.0	4.1	4.1
Rozhraní	-	PCIe 1.1 ×1	PCIe 2.0 ×16
Videodekodér	VP3	VP4	VP4

Jak už bylo zmíněno, desktopová verze nepodporuje Optimus a Ion běží pořád, bez možnosti ručního přepnutí na GMA 3150. Otazník visí nad počtem rasterizačních a texturovacích jednotek. Osobně si myslím, že se nebude lišit od GeForce 210, ale zástupce Nvidie Igor Staněk potvrdil jednu ROP a TMU dále zjišťuje.

Původní Ion mi také v GPU-Z ukazoval jedinou ROP, přitom podle texture-fillrate uváděného výrobcem počet TMU odpovídá osmi, tedy při tradičním poměru 1:2 (ROP:TMU) by mělo být správně čtyři ROP.

V tabulce jsou ale pro jistotu jen známé údaje.

[pagebreak title=Výhody nové generace Ionu]

Výhody nové generace Ionu

Ion není ani nebyl pro každého. Kdo hledal nejnižší ceny nebo nejdelší výdrž na baterie nehledě na ostatní vlastnosti, nabídka Nvidie ho nejspíš nezlákala. Protože však Intel stále ignoruje multimediální požadavky uživatelů, Ion měl a má smysl. Obrázky řeknou více než slova‚Ä¶

Při práce ve 2D prostředí je díky Optimu výdrž identická s obyčejnými Pine Trail modely. GPU se zapíná až v případě, kdy se zachytí volání některého z API, např. DirectX, OpenGL, DXVA, CUDA‚Ä¶

Výkon v 3DMarku nám toho příliš neřekne, raději počkáme na herní testy.

Už u předchozí generace jsem zpochybňoval význam GPGPU aplikací na úsporných platformách. Pokud však patříte k těm co převádějí HD video na iPhone apod., tak Ion je sedmkrát rychlejší než samotný procesor. Zlepšení obrazu ve vReveal může být rychlejší až čtyřikrát (v závislosti na nastavených filtrech).

Překvapením v prezentaci pro mě byla aplikace Boxee. V podstatě se jedná o sociální multimediální centrum. Ne, že by bylo chudobné, ale propojuje HTPC centrum se sociálními sítě jako Facebook, Twitter, YouTube, Windows Live, Last.FM apod. Jedná se o open-source aplikaci postavenou na základech centra XBMC. Vyzkoušet jí můžete sami už nyní, ovládání mi po pár minutách hraní sedí, prostředí je rychlé. Zatím však nefunguje česká diakritika v titulcích. Díky Ionu si užijete hardwarově akcelerovaného videa.

Co chystají výrobci

Ion opět zasáhne minibooky, nettopy, AIO i vlastnoručně postavené systémy. Jsem si docela jistý, že udávaná čísla hotových výrobků do konce nějakého období nikdy neseděly, ať už šlo o Ion nebo třeba Tegru. Pokud jich v létě v zahraničních obchodech opravdu napočítám více než třicet, zaslouží si Nvidia mou veřejnou omluvu. Ostatně číslo už napoví výstava na CeBITu, kam jsme vyslali Radka s Mirkem.

Prvním známým zástupcem nové Ionové rodiny je minibook Acer Aspire One 532G. Čtenáři ExtraNotebook jej nejspíš už znají z recenze čisté Pine Trail verze One 532h. Ondra Bešťák vám ale představil i onu G-čkovou verzi všimněte si, že ve správci zařízení je Nvidia Ion také bez dvojky v názvu.

Podle informací Nvidie by měla být výsledná cena za Ion navýšena okolo 50-100 dolarů, které padnou na složitější design PCB, samotné GPU s frame bufferem a také příplatkem za Windows 7 Home Edition (místo Starteru).