［COMPUTEX 2008＃02］手のひらの上でFPSが動く！ NVIDIA，小型機器向けプロセッサ「Tegra」を発表

Tegraロゴ。名称に意味はないそうだが，統合する意の「integrate」をベースに，データパラレルコンピューティングブランドの「Tesla」と似せた結果ではなかろうか

　COMPUTEX TAIPEI 2008の開幕を前日に控えた2008年6月2日，NVIDIAは，小型機器向けプロセッサ「Tegra」（テグラ。正式名称は「NVIDIA Tegra」）ブランドの新設を発表した。Tegraは，コンピュータを構成するための機能を1チップに統合した，コンピュータ業界の専門用語でいうところの「SoC」（System on a Chip）ソリューションだ。
　台湾では現地時間4：30PMより，COMPUTEX TAIPEI 2008に集まった報道関係者に向けた発表会が行われているが，本稿では，2008年5月23にNVIDIAの米国本社で開催された報道関係者向け事前説明会「Editor's Day」の内容を基に，Tegraの概要をお届けしたいと思う。

「Tegra APX」と「Tegra」の2ラインナップで

小型端末に3D＆ビデオ再生能力をもたらす

　Tegraブランドを構成するのは，「Tegra APX」と「Tegra」，2種類のSoCシリーズだ。いずれもCPUとして「ARM11」コア，描画エンジンとしてGeForceベースのカスタムグラフィックスコアを内蔵。専用メディアプロセッサコアも併載され，最新世代のビデオやサウンドフォーマットの再生をサポートする。

Tegra SoCの概要。ARM11＋GeForceに加え，高解像度ビデオプロセッサ，USB On-the-Go機能などが統合されている

Tegra APXとTegraのターゲット

NVIDIAはTegraブランドをSoCではなく，「Computer on a Chip」（1チップコンピュータ）と位置づけている

　Tegra APXは，2008年2月に「APX」として発表されたものなので，携帯電話のテクノロジーに興味を持っている読者なら，すでにご存じかもしれない。簡単に説明すると，携帯電話（≒スマートフォン）やカーナビゲーションシステム，ポータブルミュージック/ビデオプレイヤーへの組み込みが想定されたSoCだ。

　一方，ブランド名と同じTegraは，“MID”への採用を目指したものになる。ダブルクォーテーションで括ったのは，Intelの定義する「MID」（Mobile Internet Device，x86 CPUを搭載したPCベースの携帯端末）と，NVIDIAの定義が異なるためだ。「NVIDIA語」としてのMIDは，携帯電話よりも機能に優れ，ミニノートPC（≒UMPC）と比べると機能を絞ってバッテリー駆動時間や携帯性を重視した端末のこと。純粋なPCほどの性能はないが，PCと同じようにインターネットに接続してコンテンツを利用でき，PCデータの閲覧や（基本的な）編集作業が可能で，一通りのマルチメディアコンテンツの再生もこなせるというイメージだろうか。

NVIDIAによるTegraのキーイメージ

　ブランド発表時点におけるTegra APXのラインナップは「Tegra APX 2500」の1モデルで，Tegraは「Tegra 600」「Tegra 650」の2モデルとなる。3製品の主な違いは下に示したとおりだ。

ブランド発表時点における3製品の概要。Tegra 600と同650の違いは，動作クロックと最大ディスプレイ解像度，ビデオデコード能力にあるようだ

Performance-per-Wattを追求したTegra APX

Tegra APX 2500プロセッサを手に持つNVIDIAのMichael Rayfield氏（GM, Mobile Business Unit, NVIDIA）。Tegra APX 2500は12mm四方の小型チップだ

Tegra APX 2500搭載の開発システムデモ機

　もう少し細かく見ていこう。まずTegra APX 2500だが，同製品が持つ最大のアピールポイントは消費電力あたりの性能，いわゆる「Performance-per-Watt」だ。MP3フォーマットの音楽ファイル再生時に数十mW，720p解像度の高解像度ビデオ再生時に100mW以下，そしてアンチエイリアシングおよび異方性フィルタリングを適用しつつ「Quake III Arena」相当の3Dゲームをプレイしたときにも400mWとされる。iPhoneクラスの筐体に合う標準的なバッテリーを使用した場合，MP3サウンドなら100時間，720pビデオなら10時間の連続再生が可能だという。

　ビデオ再生では，H.264およびVC-1形式の720p形式が利用可能で，2画面出力対応，HDMI出力対応というのは，グラフィックスチップメーカーのNVIDIAらしいというか，ユニークかつ強力な仕様といえる。
　なお，APX 2500を採用した実際のスマートフォンやカーナビゲーションシステム，ポータブルプレイヤーは，2008年末から市場投入される見込みとのことだ。対応OSはWindows CE/Mobileで，Linuxなどへの対応予定はいまのところない。

PCライクな機能性を追求したTegra

Tegra 6x0搭載のデモ機。ノートPCにしか見えないが，動作しているのはARMプロセッサ対応のWindows Mobileだ

　一方，大きめの筐体を持ち，PCに近い性能が要求される製品への組み込みが想定されているTegra 600/650については，ノートPCやUMPCの延長線上にある最適解としての訴求が行われる。

　実際，NVIDIAはEditor's Dayで，「Intelの『Atom』ベース」というノート型PCと，Tegra 600/650のスペックと性能比較を行ってみせた。

Centrino Atomプラットフォームを構成する3チップとTegraの大きさ比較

　まず，チップサイズではTegra 600/650がAtom（※正確には，Atomベースのプラットフォーム「Centrino Atom」）の10分の1以下であることを強調。「Microsoft PowerPoint」利用時のバッテリー駆動時間はTegraのほうがAtomよりも約20倍長く，ビデオ再生においては，AtomベースのマシンがSD（標準解像度）ビデオしか再生できないのに対し，Tegraなら720pの高解像度ビデオを25時間連続再生可能とアピールした。消費電力あたりの性能では，TegraのほうがAtomよりも圧倒的に優れている，というわけである。

Atomに対するTegraの優位性を示したスライド

Tegra 600/650端末は，ノートPCの延長線上に位置づけられる

　実演デモでは，Windows XPが起動しているだけで消費電力が10WのAtom機に対し，Windows Mobileが実行されているTegraデモ機では720p解像度のビデオを再生してもわずか1.4Wであると示された。x86 CPUベースのPC（＝Atom機）と比較することの是非はさておき，Tegraの消費電力あたりのビデオ再生性能が確かに高いというのは伝わってくる。

左はAtom機（※Eee PCか？）。Windows XP起動後のアイドル状態で消費電力は10Wとなっている。対するTegraデモ機は，高解像度ビデオ再生時でも1.4W（右）

GeForce FX相当のGPUが

ワンチップに統合される時代へ

　GPUトレンドを専門に追っている筆者としては，Tegraのグラフィックスコアが気になったので聞いてみたところ，NVIDIAがすでに持っている，携帯機器向けグラフィックスコア「GoForce」ではなく，新設計との答えが返ってきた。
　Rayfield氏によれば「TegraのグラフィックスコアはGoForceではなく，GeForceベース」で，DirectX 9/プログラマブルシェーダ2.0仕様（SM2.0）世代のアーキテクチャになるのだという。つまり，GeForceファミリーでいうならGeForce FXクラスということになるが，「基本的には新設計と捉えておいてほしい」（同氏）とのことであった。
　よく見ると，確かに最新世代のアンチエイリアシングメソッドである「Coverage Sampled Anti-Aliasing」（CSAA）にも対応しており，GeForce FXそのままではないことは確かだ。

　なお，APIはDirect3D MobileおよびOpenGL ES 2.0。OpenGL ES 2.0は組み込み機器（Embedded System）向けのOpenGLの2.0仕様で，こちらもSM2.0相当のプログラマブルシェーダアーキテクチャに対応する。
　レンダリング解像度の制限や浮動小数点演算の精度削減，シェーダユニット数の縮小など，デスクトップ版GeForceと比較すれば，さすがに機能はかなり絞られている印象があるものの，それでも組み込み機器向けグラフィックスコアにプログラマブルシェーダアーキテクチャが載ったという事実には感銘を受けずにいられない。

「Quake III Arena」が，手のひらの上で30fps動作する衝撃。Editor's Dayではこのほか，ビットレート14Mbpsとなる720pビデオの再生デモも行われた