Apple A5 срещу NVIDIA Tegra 3 | Четириядрен процесор Nvidia Tegra 3 срещу скорост на процесора Apple A5, производителност
Тази статия сравнява две скорошни системи върху чипове (SoC), Apple A5 и NVIDIA Tegra3, предназначени за потребителска електроника съответно от Apple и NVIDIA. В термина на Layperson, SoC е компютър на една IC (интегрална схема, известен още като чип). Технически, SoC е интегрална схема, която интегрира типични компоненти на компютър (като микропроцесор, памет, вход/изход) и други системи, които обслужват електронни и радио функции. Както Apple A5, така и NVIDIA Tegra3 са многопроцесорна система върху чип (MPSoC), където дизайнът използва многопроцесорна архитектура за използване на наличната изчислителна мощност. Докато Apple пусна A5 през март 2011 г. със своя iPad2, NVIDIA пусна Tegra3 през ноември 2011 г. и все още не се използва в потребителската електроника.
Обикновено основните компоненти на SoC са неговият CPU (централен процесор) и GPU (графичен процесор). Процесорите както в Apple A5, така и в Tegra3 са базирани на ARM (Advanced RICS – Компютър с редуциран набор от инструкции – машина, разработен от ARM Holdings) v7 ISA (архитектура на набор от инструкции, тази, която се използва като начално място за проектиране на процесор).
Apple A5
A5 беше пуснат на пазара за първи път през март 2011 г., когато Apple пусна най-новия си таблет iPad2. По-късно скорошният iPhone клонинг на Apple, iPhone 4S, беше пуснат оборудван с Apple A5. Apple A5 е проектиран от Apple и произведен от Samsung от името на Apple. За разлика от своя предшественик Apple A4, A5 има две ядра както в CPU, така и в GPU. Следователно технически Apple A5 не е само SoC, но и MPSoC (многопроцесорна система на чип). Двуядреният процесор на A5 е базиран на процесор ARM Cotex-A9 (който използва същия ARM v7 ISA, който се използва от Apple A4), а неговият двуядрен графичен процесор е базиран на графичен процесор PowerVR SGX543MP2. Процесорът на A5 обикновено работи на 1GHz (тактоването използва мащабиране на честотата; следователно, тактовата честота може да се промени от 800MHz на 1GHz, въз основа на натоварването, насочено към пестене на енергия), а GPU часовниците му са на 200MHz. A5 има L1 (инструкция и данни) и L2 кеш памет. A5 идва с 512MB DDR2 памет, която обикновено е с тактова честота 533MHz.
NVIDIA Tegra3 (серия)
NVIDIA, първоначално компания за производство на GPU (Graphics Processing Unit) [за която се твърди, че е изобретила GPU в края на деветдесетте години], наскоро се премести на пазара на мобилни компютри, където системата върху чипове (SoC) на NVIDIA се внедрява в телефони, таблети и други преносими устройства. Tegra е серия SoC, разработена от NVIDIA, насочена към внедряване на мобилния пазар. Първият MPSoC в серията Tegra3 беше пуснат в началото на ноември 2011 г. и все още предстои да бъде внедрен в търговски устройства.
NVIDIA твърди, че Tegra3 е първият мобилен супер процесор, който за първи път обединява четириядрената ARM Cotex-A9 архитектура. Въпреки че Tegra3 има четири (и следователно четири) ARM Cotex-A9 ядра като основен CPU, той има спомагателно ARM Cotex-A9 ядро (наречено придружаващо ядро), което е идентично по архитектура с останалите, но гравира при ниска мощност плат и часовници на много ниска честота. Докато основните ядра могат да работят с тактова честота от 1,3 GHz (когато и четирите ядра са активни) до 1,4 GHz (когато е активно само едно от четирите ядра), спомагателното ядро работи на 500 MHz. Целта на спомагателното ядро е да изпълнява фонови процеси, когато устройството е в режим на готовност и следователно да пести енергия. Графичният процесор, използван в Tegra3, е GeForce на NVIDIA, който има 12 ядра, опаковани в него. Tegra 3 има както L1 кеш, така и L2 кеш, който е подобен на този на Tegra 2, и позволява пакетиране на до 2GB DDR2 RAM.
Сравнение между Apple A5 и NVIDIA Tegra3 е представено в таблица по-долу.
| Apple A5 | Tegra 3 Series | |
| Дата на издаване | март 2011 | ноември 2011 |
| Тип | MPSoC | MPSoC |
| Първо устройство | iPad2 | Все още не е внедрен |
| Други устройства | iPhone 4S | – |
| ISA | ARM v7 (32 бита) | ARM v7 (32 бита) |
| CPU | ARM Cotex A9 (двуядрен) | ARM Cortex-A9 (четириядрен) |
| Частота на процесора | 1GHz (800MHz-1GHz) |
Едноядрен – до 1,4 GHz Четири ядра – до 1,3 GHz Придружаващо ядро – 500 MHz |
| GPU | PowerVR SGX543MP2 (двуядрен) | NVIDIA GeForce (12 ядра) |
| Частота на GPU | 200MHz | Не е налично |
| CPU/GPU технология | 45nm на TSMC | 40nm на TSMC |
| L1 кеш |
32kB инструкция, 32kB данни (за всяко процесорно ядро) |
32kB инструкция, 32kB данни (за всяко процесорно ядро) |
| L2 кеш |
1MB (споделено между всички процесорни ядра) |
1MB (споделено между всички процесорни ядра) |
| Памет | 512MB Low Power DDR2, с тактова честота 533MHz | До 2GB DDR2 |
Резюме
В обобщение, NVIDIA, в името на серията Tegra 3, излезе с MPSoC с висок потенциал. Той очевидно превъзхожда Apple A5 на хартия както в изчислителната мощност, така и в графичната производителност. Идеята за придружаващо ядро е много добра, тъй като може да се използва широко за мобилни устройства, тъй като такива устройства са в режим на готовност по-често, отколкото не, и се очаква да изпълняват фонови задачи. Apple A5 се оказа пазарен успех при внедряването си, iPad2 и iPhone 4S. Някои могат да твърдят, че скъпата тъкан с ниска мощност, използвана в придружаващото ядро, може да натовари потребителите. Как индустрията за мобилни компютри ще използва потенциала и пазарната жизнеспособност на Tegra3 предстои да видим.
