엔비디아 테그라4/4i 공식 TDP 및 소비전력 추정.

GTC 2013에서 발표된 자료.
(http://www.hardware.fr/news/13002/gtc-5w-tegra-4-1w-tegra-4i.html)

테그라4 TDP 5W
테그라4i TDP 1W

TDP가 곧 소비전력을 의미하는 것은 아니기때문에 이 수치를 그대로 소비전력이라고 말할 수는 없지만
참고는 됩니다.
이에 대한 검토는 뒤에서 하겠습니다.

테그라4 탑재제품(스마트폰, 태블릿) 2분기 출시.

i500 모뎀(태블릿 대상) 출시 4분기.
테그라4i 탑재제품(스마트폰) 출시 2014년 1분기.

엔비디아의 회계연도 시작이 2월이기때문이 저 차트가 엔비디아 회계연도식 표기라면,
1분기는 2~4월, 2분기는 5~7월, 3분기는 8~10월, 4분기는 11~1월 입니다.
참고하세요.


- 테그라4 TDP 검토.
Cortex-A15 1.9GHz 쿼드코어.
TSMC 28nm HPL 공정.

엔비디아 자료.

테그라4의 SPECint2000 전성비 780 SPECint/W
테그라4의 SPECint2000 성능 1168
계산상 1.5W 입니다.
벤치마크 특성상 CPU 풀로드 전력이겠지요.

하지만 이를 그대로 적용할 수는 없습니다.
전성비의 기준이 SPECint2000 성능 520 이기때문입니다.
1.9GHz에서 1168이니 520은 845MHz일 때의 성능으로 추측할 수 있습니다.
845MHz는 상당히 낮은 클럭입니다.
테그라4의 Power-saving 코어(4+1의 1) 클럭이 825MHz인데, 이와 비슷한 클럭이면 소비전력에서 얼마나 유리한지 알 수 있습니다.
(자료로 계산해보면 845MHz에서 670mW 수준.)
그렇다면 벤치마크를 돌린 쿼드코어 1.9GHz에서 소비전력은 어떨까요.

(http://www.tsmc.com/english/dedicatedFoundry/technology/28nm.htm)
테그라4에 적용된 TSMC 28nm HPL 공정에서 전압은 1.0V
최소한 DVFS는 적용되었을테니 845MHz에서는 전압이 더 낮을겁니다.
반도체의 소비전력은 클럭에 비례하고 전압의 제곱에 비례하기때문에 845MHz에서의 소비전력 특성이
1.9GHz까지 그대로 이어진다고 보기 힘듭니다.
그런 가정하에서 계산된 소비전력 1.5W는 맞지 않을거고요.

관건은 845MHz일 때 전압이 얼마인가 하는 것인데, 0.8V 라고 가정하겠습니다.
0.8V, 845MHz에서 670mW 라면 1.0V, 1.9GHz에서 2.34W 가 됩니다.

32nm 공정의 엑시노스5250(Cortex-A15 1.7GHz 듀얼코어)의 CPU 소비전력이 최대 3W 수준이고,
28nm 공정의 엑시노스5410(Cortex-A15 1.8GHz 쿼드코어)의 CPU 소비전력이 4.5W로 추측되는 상황인데,
테그라4의 공정이나 클럭을 고려했을 때 2.34W라는 소비전력은 낮아보입니다.
엔비디아의 일부 자료만을 사용한데다가, 가정한 수치들의 오차가 누적된 결과로 보입니다.

(http://www.tomshardware.com/reviews/tegra-4-tegra-4i-gpu-architecture,3445.html)
탐스하드웨어에 올라 온 테스트 결과.
GLBenchmark 테스트시 최대 3.7W 정도입니다.
GPU는 풀로드 수준일 것이고, CPU 로드는 낮은 수준일겁니다.
GPU 자체의 풀로드 소비전력은 3.7W 보다 약간 낮은 수준일 것으로 생각됩니다.

위의 결과와 종합하면 CPU+GPU 풀로드시 6W
실제로는 이보다 약간 더 높을 것으로 예상됩니다.
테그라4i TDP 경우를 생각한다면 더더욱 그렇고요.


- 테그라4i TDP 검토.
구체적인 자료가 없어서 CPU 전력만 간략히 보겠습니다.
Cortex-A9 2.3GHz 쿼드코어.
TSMC 28nm HPM 공정.

엔비디아의 자료.

테그라4i의 SPECint2000 성능 920
아키텍처가 다름에도 불구하고 2.3GHz라는 고클럭 덕에 테그라4와 큰 차이는 없습니다.
SPECint2000 전성비가 테그라4와 같다고 가정하면 1.2W 입니다.
아무리 좋게 해석해도 1W 수준입니다.

하지만 여기서도 테그라4와 마찬가지 보정이 필요합니다.
테그라4i의 SPECint2000 전성비 자료가 없기때문에 테그라4 자료를 사용하겠습니다.
(실제는 아키텍처 차이때문에 좀 다를겁니다. 개인적으로 테그라4보다 안 좋을 것으로 예상.)

2.3GHz에서 920이니 520일 때 클럭은 1.3GHz
SPECint2000 전성비 780 SPECint/W
1.3GHz에서 670mW
TSMC 28nm HPM 공정 전압 0.9V
1.3GHz는 나름 높은 클럭이라 이 때 전압은 0.8V로 가정.
0.8V, 1.3GHz에서 670mW 라면 0.9V, 2.3GHz에서 1.53W

어느 쪽이든 CPU만으로 벌써 1W를 초과하는데 GPU에 i500 까지 내장된 테그라4i의 소비전력이
1W가 될 수는 없겠지요.
TDP = 소비전력 이라고 보기 힘듭니다.


- 요약
1. 엔비디아 발표에 따르면 테그라4 TDP 5W, 테그라4i TDP 1W
2. 실제 소비전력은 이보다 높을 것으로 보임. (특히 테그라4i)
3. 테그라4i는 내년에 출시됨.