Apple A5X kontra procesory Nvidia Tegra 3
Ten artykuł porównuje dwa najnowsze układy SoC (System-on-Chips), Apple A5X i NVIDIA Tegra 3, zaprojektowane dla elektroniki użytkowej odpowiednio przez Apple i NVIDIA. W terminologii laika SoC to komputer na pojedynczym układzie scalonym (ang. Integrated Circuit, czyli chip). Technicznie rzecz biorąc, SoC to układ scalony, który integruje typowe komponenty komputera (takie jak mikroprocesor, pamięć, wejście/wyjście) i inne systemy obsługujące funkcje elektroniczne i radiowe. Zarówno Apple A5X, jak i NVIDIA Tegra3 to układ wieloprocesorowy z układem scalonym (MPSoC), w którym projekt wykorzystuje architekturę wieloprocesorową do wykorzystania dostępnej mocy obliczeniowej. Podczas gdy NVIDIA wydała Tegrę 3 w listopadzie 2011 roku, Apple wypuści A5X ze swoim iPadem 3 w tym tygodniu (marzec 2012).
Zazwyczaj głównymi składnikami SoC są jego procesor (centralna jednostka przetwarzania) i GPU (jednostka przetwarzania grafiki). Procesory zarówno w Apple A5X, jak i Tegra 3 oparte są na architekturze ARM (Advanced RICS – Reduced Instruction Set Computer – Machine, opracowanej przez ARM Holdings) v7 ISA (Instruction Set Architecture, która jest wykorzystywana jako punkt wyjścia do projektowania procesora).
NVIDIA Tegra 3 (seria)
NVIDIA, pierwotnie firma produkująca procesory graficzne (Graphics Processing Unit) [podobno wynalazła procesory graficzne pod koniec lat dziewięćdziesiątych], niedawno przeniosła się na rynek komputerów przenośnych, gdzie w telefonach są wdrażane układy NVIDIA System on Chips (SoC). tablety i inne urządzenia przenośne. Tegra to seria SoC opracowana przez firmę NVIDIA ukierunkowana na wdrożenie na rynku mobilnym. Pierwszy MPSoC z serii Tegra 3 został wydany na początku listopada 2011 roku i został po raz pierwszy wdrożony w ASUS Transformer Prime.
NVIDIA twierdzi, że Tegra 3 to pierwszy mobilny superprocesor, który po raz pierwszy łączy czterordzeniową architekturę ARM Cotex-A9. Chociaż Tegra3 ma cztery (a zatem cztery) rdzenie ARM Cotex-A9 jako główny procesor, ma pomocniczy rdzeń ARM Cotex-A9 (nazywany rdzeniem towarzyszącym), który ma identyczną architekturę jak inne, ale jest wytrawiony na niskim poborze mocy tkaniny i jest taktowany z bardzo niską częstotliwością. Podczas gdy główne rdzenie mogą być taktowane z częstotliwością 1,3 GHz (gdy wszystkie cztery rdzenie są aktywne) do 1,4 GHz (gdy tylko jeden z czterech rdzeni jest aktywny), rdzeń pomocniczy jest taktowany z częstotliwością 500 MHz. Celem rdzenia pomocniczego jest uruchamianie procesów w tle, gdy urządzenie jest w trybie gotowości, a tym samym oszczędzanie energii. GPU używany w Tegra3 to GeForce NVIDIA, który ma 12 rdzeni. Tegra 3 umożliwia spakowanie do 2 GB pamięci RAM DDR2.
Apple A5X
Nowy iPad (inaczej iPad 3 lub iPad HD), pierwsze konsumenckie urządzenie elektroniczne, które będzie wyposażone w A5X MPSoC, zostanie wydany w połowie marca 2012 r. (w ciągu tego tygodnia). Podczas premiery nowego iPada, która odbyła się 7marca 2012 r., Apple ujawniło, że będzie używać procesora Apple A5X do napędzania urządzenia. Apple A5X ma dwurdzeniowy procesor, taki jak A5, i dlatego nie będzie działał znacząco inaczej niż jego poprzedni A5 MPSoC. Warto zauważyć, że jest to sprzeczne z wcześniejszym przekonaniem, że Apple użyje czterordzeniowego procesora, zgodnie z trendem MPSoC z 2012 roku (takich jak Tegra 3), w swoim nowym iPadzie. Bazując na informacjach, które wyciekły do tej pory, Apple taktuje swoje procesory A5X z częstotliwością 1,2 GHz, w przeciwieństwie do 1 GHz w swoim poprzedniku A5. Apple twierdzi, że ich A5X będzie miał 4-krotnie lepszą wydajność w grafice w porównaniu do urządzeń wyposażonych w NVIDIA Tegra3.
Chociaż A5X ma dwurdzeniowy procesor, zastosowany procesor graficzny (odpowiedzialny za wydajność grafiki) to czterordzeniowy PowerVR SGX543MP4. Dlatego wydajność graficzna A5X zostanie teoretycznie podwojona w porównaniu z procesorem Apple A5. W rzeczywistości „X” w A5X oznacza grafikę. Dlatego A5X jest wysokiej klasy procesorem graficznym, który ma obsługiwać nową grafikę HD iPada (wyświetlacz Retina, który Apple wprowadza w nowym iPadzie, pierwszym w tabletach PC). Warto zauważyć, że w przypadku niektórych aplikacji testowych Apple A5 spisywał się 2x lepiej w grafice w porównaniu do Tegra3 i dlatego twierdzenie Apple o 4x lepszej wydajności graficznej w porównaniu do Tegra3 jest teoretycznie możliwe. Oczekuje się, że A5X będzie dostarczany z 32 KB prywatnej pamięci podręcznej L1 na rdzeń (dla danych i instrukcji osobno) oraz 1 MB współdzielonej pamięci podręcznej L2. Oczekuje się również, że będzie on wyposażony w pamięć 512 MB.
Porównanie pomiędzy Apple A5X i NVIDIA Tegra3 przedstawiono poniżej.
| Apple A5X | Seria Tegra 3 | |
| Data wydania | Marzec 2012 | Listopad 2011 |
| Typ | MPSoC | MPSoC |
| Pierwsze urządzenie | Nowy iPad (iPad 3 lub iPad HD) | ASUS Transformer Prime |
| ISA | ARM v7 (32 bity) | ARM v7 (32bit) |
| CPU | ARM Cortex-A9 (dwurdzeniowy) | ARM Cortex-A9 (czterordzeniowy) |
| Szybkość zegara procesora | 1.2GHz |
Jednordzeniowy - do 1,4 GHz Cztery rdzenie - do 1,3 GHz Rdzeń towarzyszący - 500 MHz |
| GPU | PowerVR SGX543MP4 (czterordzeniowy) | NVIDIA GeForce (12 rdzeni) |
| Szybkość zegara GPU | Niedostępne | Niedostępne |
| Technologia procesora/GPU | 45 nm TSMC | 40nm TSMC |
| Pamięć podręczna L1 |
Instrukcja 32kB, dane 32kB (na rdzeń procesora) |
Instrukcja 32kB, dane 32kB (na rdzeń procesora) |
| Pamięć podręczna L2 |
1MB (współdzielone przez wszystkie rdzenie procesora) |
1MB (współdzielone przez wszystkie rdzenie procesora) |
| Pamięć | 512MB DDR2, 533MHz | Do 2 GB DDR2 |
Podsumowanie
Podsumowując, Apple A5X ma wyższy potencjał, a biorąc pod uwagę, że będzie używany przez jednego z najlepszych integratorów technologii, A5X będzie lepiej wykorzystywany. Jak sugeruje „X” w nazwie A5X, A5X odegra poważną rolę w dostarczaniu wideo i grafiki w wysokiej rozdzielczości na urządzenia mobilne, takie jak tablety. W rzeczywistości Apple musi mieć najwydajniejszy procesor graficzny do obsługi wyświetlacza Retina z najwyższą rozdzielczością dostępną dla tabletów. Z drugiej strony, jak dobrze dwurdzeniowy procesor poradzi sobie z zapotrzebowaniem obliczeniowym, podczas gdy Tegra 3 jest dostępna z czterordzeniowym procesorem, będzie można zobaczyć po premierze w najbliższej przyszłości (kiedy będzie można przeprowadzić testy porównawcze).
