Apple A5 kontra NVIDIA Tegra 3 | Czterordzeniowy procesor Nvidia Tegra 3 a szybkość procesora Apple A5, wydajność
Ten artykuł porównuje dwa najnowsze układy SoC (System-on-Chips), Apple A5 i NVIDIA Tegra3, 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 A5, jak i NVIDIA Tegra3 są wieloprocesorowymi systemami układowymi (MPSoC), w których konstrukcja wykorzystuje architekturę wieloprocesorową do wykorzystania dostępnej mocy obliczeniowej. Podczas gdy Apple wypuściło A5 w marcu 2011 roku wraz z iPadem2, NVIDIA wypuściła Tegra3 w listopadzie 2011 roku i jeszcze nie została użyta w elektronice użytkowej.
Zazwyczaj głównymi składnikami SoC są jego procesor (centralna jednostka przetwarzania) i GPU (jednostka przetwarzania grafiki). Procesory zarówno w Apple A5, jak i w Tegra3 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).
Apple A5
A5 został po raz pierwszy wprowadzony na rynek w marcu 2011 roku, kiedy Apple wypuściło swój najnowszy tablet, iPad2. Później został wydany najnowszy klon iPhone'a firmy Apple, iPhone 4S wyposażony w Apple A5. Apple A5 został zaprojektowany przez Apple i wyprodukowany przez Samsunga na zlecenie Apple. W przeciwieństwie do swojego poprzednika Apple A4, A5 ma dwa rdzenie zarówno w CPU, jak i GPU. Dlatego technicznie Apple A5 to nie tylko SoC, ale także MPSoC (Multi Processor System on Chip). Dwurdzeniowy procesor A5 jest oparty na procesorze ARM Cotex-A9 (który wykorzystuje ten sam ARM v7 ISA, który jest używany przez Apple A4), a jego dwurdzeniowy procesor graficzny oparty jest na procesorze graficznym PowerVR SGX543MP2. Procesor A5 zazwyczaj taktuje 1GHz (taktowanie wykorzystuje skalowanie częstotliwości; w związku z tym częstotliwość zegara może zmieniać się od 800MHz do 1GHz, w zależności od obciążenia, mając na celu oszczędzanie energii), a taktowanie GPU wynosi 200MHz. A5 ma zarówno pamięć podręczną L1 (instrukcje i dane), jak i L2. A5 jest dostarczany z pakietem pamięci DDR2 512 MB, który jest zwykle taktowany z częstotliwością 533 MHz.
NVIDIA Tegra3 (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 Tegra3 został wydany na początku listopada 2011 r. i nie został jeszcze wdrożony w urządzeniach dostępnych na rynku.
NVIDIA twierdzi, że Tegra3 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 trawi przy niskim poborze mocy tkaniny i zegary o bardzo niskiej częstotliwości. Podczas gdy główne rdzenie mogą taktować od 1,3 GHz (kiedy wszystkie cztery rdzenie są aktywne) do 1,4 GHz (kiedy aktywny jest tylko jeden z czterech rdzeni), rdzenie pomocnicze taktują z częstotliwością 500 MHz. Celem rdzenia pomocniczego jest uruchamianie procesów w tle, gdy urządzenie jest w trybie gotowości, a tym samym oszczędzanie energii. GPU użyty w Tegra3 to GeForce firmy NVIDIA, który ma w sobie 12 rdzeni. Tegra 3 ma zarówno pamięć podręczną L1, jak i pamięć podręczną L2, która jest podobna do pamięci podręcznej Tegra 2 i umożliwia spakowanie do 2 GB pamięci RAM DDR2.
Porównanie pomiędzy Apple A5 i NVIDIA Tegra3 przedstawiono poniżej.
| Apple A5 | Seria Tegra 3 | |
| Data wydania | Marzec 2011 | Listopad 2011 |
| Typ | MPSoC | MPSoC |
| Pierwsze urządzenie | iPad2 | Jeszcze nie wdrożono |
| Inne urządzenia | iPhone 4S | – |
| ISA | ARM v7 (32bit) | ARM v7 (32bit) |
| CPU | ARM Cotex A9 (dwurdzeniowy) | ARM Cortex-A9 (czterordzeniowy) |
| Szybkość zegara procesora | 1GHz (800MHz-1GHz) |
Jednordzeniowy - do 1,4 GHz Cztery rdzenie - do 1,3 GHz Rdzeń towarzyszący - 500 MHz |
| GPU | PowerVR SGX543MP2 (dwurdzeniowy) | NVIDIA GeForce (12 rdzeni) |
| Szybkość zegara GPU | 200MHz | Niedostępne |
| Technologia procesora/GPU | 45 nm TSMC | 40nm TSMC |
| Pamięć podręczna L1 |
Instrukcja 32kB, dane 32kB (dla każdego rdzenia procesora) |
Instrukcja 32kB, dane 32kB (dla każdego rdzenia procesora) |
| Pamięć podręczna L2 |
1MB (współdzielone przez wszystkie rdzenie procesora) |
1MB (współdzielone przez wszystkie rdzenie procesora) |
| Pamięć | 512 MB pamięci DDR2 o niskiej mocy taktowanej zegarem 533 MHz | Do 2 GB DDR2 |
Podsumowanie
Podsumowując, NVIDIA, w imię serii Tegra 3, przedstawiła MPSoC o wysokim potencjale. Oczywiście przewyższa Apple A5 na papierze zarówno pod względem mocy obliczeniowej, jak i wydajności graficznej. Pomysł rdzenia towarzyszącego jest bardzo fajny, ponieważ może być używany w urządzeniach mobilnych, ponieważ takie urządzenia są częściej w trybie gotowości i oczekuje się, że będą uruchamiać zadania w tle. Apple A5 okazał się sukcesem rynkowym we wdrożeniu, iPad2 i iPhone 4S. Niektórzy mogą argumentować, że kosztowna, energooszczędna tkanina stosowana w rdzeniu towarzyszącym może obciążać użytkowników. Nie wiadomo, w jaki sposób branża komputerów mobilnych wykorzysta potencjał i rentowność rynkową Tegra3.
