Tegra X1 / X2

Nvidia Tegra X1/X2 to nowsze generacje układów SoC tej firmy, znane m.in. z zastosowania w konsoli Nintendo Switch.

Tegra X1 i Tegra X2 — dwie generacje układów SoC

Nvidia Tegra X1, oznaczana także symbolem T210, to układ SoC zaprezentowany w 2015 roku. SoC, czyli system-on-chip, łączy w jednym układzie obliczeniowy procesor ARM, procesor graficzny, kontrolery pamięci oraz wyspecjalizowane bloki odpowiedzialne między innymi za dekodowanie i kodowanie obrazu. Tegra X1 korzysta z konfiguracji big.LITTLE obejmującej cztery rdzenie ARM Cortex-A57 i cztery rdzenie ARM Cortex-A53. W typowym trybie pracy system może dobierać grupę rdzeni zależnie od obciążenia i wymagań energetycznych.

Wbudowany układ graficzny Tegra X1 należy do architektury Maxwell i zawiera 256 rdzeni CUDA. Obsługuje między innymi obliczenia ogólnego przeznaczenia wykonywane na GPU oraz sprzętowe przetwarzanie obrazu w formatach używanych w urządzeniach multimedialnych. Tegra X1 została zaprojektowana z myślą o urządzeniach mobilnych, multimedialnych i samochodowych, dlatego jej wydajność jest ściśle powiązana z limitem poboru energii, temperaturą oraz sposobem chłodzenia.

Tegra X2 i architektura Parker

Tegra X2, znana również jako T186 i kojarzona z platformą Parker, jest następną generacją układów Nvidia Tegra. W podstawowej konfiguracji procesorowej wykorzystuje dwa rdzenie Denver drugiej generacji oraz cztery rdzenie ARM Cortex-A57. Rdzenie Denver stosują własny mechanizm tłumaczenia i wykonywania instrukcji ARM, natomiast Cortex-A57 pełnią rolę zgodnych rdzeni ARM przeznaczonych do zadań, dla których ważna jest przewidywalność działania i kompatybilność z oprogramowaniem.

Układ graficzny Tegra X2 oparto na architekturze Pascal i wyposażono w 256 rdzeni CUDA. W porównaniu z Tegra X1 zmieniono między innymi organizację części obliczeniowej, możliwości platformy oraz obsługę zastosowań wymagających większej wydajności graficznej i obliczeniowej. Tegra X2 była stosowana przede wszystkim w specjalizowanych platformach mobilnych, systemach samochodowych, urządzeniach robotycznych i komputerach jednopłytkowych. Nie należy utożsamiać każdej platformy z T186 z identyczną płytą główną, firmware’em ani układem chłodzenia, ponieważ producenci urządzeń mogli stosować własne konfiguracje sprzętowe.

Tegra X1 w Nintendo Switch a rzeczywista identyfikacja układu

Nintendo Switch korzysta z niestandardowej wersji układu Tegra X1, a nie z Tegra X2. W pierwszych wersjach konsoli stosowano układ określany jako T210, natomiast późniejsze rewizje sprzętowe otrzymały energooszczędną wersję T214, znaną jako Mariko. Zmiana ta dotyczyła między innymi procesu technologicznego, zużycia energii i czasu pracy urządzenia na akumulatorze. Sama obecność oznaczenia Tegra nie wystarcza więc do ustalenia dokładnej wersji podzespołu.

Podczas identyfikacji urządzenia trzeba uwzględnić oznaczenie SoC, numer płyty głównej, wersję bootloadera, rodzaj pamięci oraz układ zasilania. W urządzeniach z Tegra X1 awaria może dotyczyć samego układu BGA, czyli scalonego elementu lutowanego do płyty w wielu punktach, ale równie często przyczyną problemu jest uszkodzenie pamięci, sekcji zasilania, ścieżek lub oprogramowania rozruchowego. Objawy takie jak brak obrazu, zatrzymywanie startu, samoczynne restarty albo nadmierne nagrzewanie nie wskazują jednoznacznie na uszkodzenie procesora. Wymagają pomiarów napięć, kontroli poboru prądu, analizy zachowania podczas uruchamiania oraz porównania z dokumentacją konkretnego urządzenia.

Znaczenie Tegra X1 i X2 przy naprawie urządzeń konsumenckich

W laptopach i komputerach PC Tegra X1 oraz Tegra X2 nie występują jako typowe, wymienne podzespoły montowane w gniazdach podobnych do procesorów desktopowych. Są to układy wlutowane w płytę główną, zwykle współpracujące z pamięcią LPDDR, układem zarządzania energią, pamięcią eMMC lub innym nośnikiem oraz dedykowanym firmware’em. Z tego powodu naprawa urządzenia z takim SoC polega najpierw na rozdzieleniu problemu sprzętowego od programowego. Aktualizacja systemu, przywrócenie prawidłowego obrazu firmware’u albo naprawa zasilania może przywrócić działanie bez ingerencji w sam układ Tegra.

Warszawskie Pogotowie Komputerowe wykonuje profesjonalną naprawę laptopów, komputerów PC i podzespołów, a w przypadku urządzeń z układami SoC podstawą postępowania jest identyfikacja konkretnej platformy oraz pomiar płyty głównej. Diagnostyka powinna obejmować ocenę zwarć na głównych szynach zasilania, kontrolę układów stabilizujących napięcia, sprawdzenie pamięci i nośnika danych oraz analizę śladów przegrzania lub uszkodzeń mechanicznych. Dopiero po takiej weryfikacji można ocenić, czy problem dotyczy płyty głównej, elementów towarzyszących, oprogramowania rozruchowego czy samego układu Tegra.