Apple A5 vs NVIDIA Tegra 3 | Čtyřjádrový procesor Nvidia Tegra 3 vs procesor Apple A5 Rychlost, výkon
Tento článek porovnává dva nedávné System-on-Chips (SoC), Apple A5 a NVIDIA Tegra3, navržené pro spotřební elektroniku od společností Apple a NVIDIA. Z hlediska laika je SoC počítač na jediném IC (Integrated Circuit, neboli čip). Technicky je SoC integrovaný obvod, který integruje typické komponenty v počítači (jako je mikroprocesor, paměť, vstup/výstup) a další systémy, které zajišťují elektronické a rádiové funkce. Apple A5 i NVIDIA Tegra3 jsou Multiprocessor System-on-Chip (MPSoC), kde design využívá víceprocesorovou architekturu pro využití dostupného výpočetního výkonu. Zatímco Apple vydal A5 v březnu 2011 se svým iPad2, NVIDIA vydala Tegra3 v listopadu 2011, a ta se teprve bude používat ve spotřební elektronice.
Hlavními součástmi SoC jsou obvykle jeho CPU (Central Processing Unit) a GPU (Graphics Processing Unit). CPU v Apple A5 i Tegra3 jsou založeny na ARM (Advanced RICS – Reduced Instruction Set Computer – Machine, vyvinutý společností ARM Holdings) v7 ISA (Instruction Set Architecture, která se používá jako výchozí místo pro návrh procesoru).
Apple A5
A5 byl poprvé uveden na trh v březnu 2011, kdy Apple uvedl svůj nejnovější tablet iPad2. Později byl vydán nedávný klon Apple iPhone, iPhone 4S vybavený Apple A5. Apple A5 byl navržen společností Apple a vyroben společností Samsung jménem společnosti Apple. Na rozdíl od svého předchůdce Apple A4 má A5 dvoujádra v CPU i GPU. Technicky tedy Apple A5 není jen SoC, ale také MPSoC (Multi Processor System on Chip). Dvoujádrový procesor A5 je založen na procesoru ARM Cotex-A9 (který používá stejný ARM v7 ISA, jaký používá Apple A4) a jeho dvoujádrový GPU je založen na grafickém procesoru PowerVR SGX543MP2. CPU A5 obvykle taktuje na 1 GHz (taktování využívá frekvenční škálování; proto se rychlost hodin může měnit z 800 MHz na 1 GHz, v závislosti na zatížení, s cílem úspory energie) a jeho GPU taktuje na 200 MHz. A5 má vyrovnávací paměti L1 (instrukce a data) i L2. A5 je dodáván s 512 MB DDR2 pamětí, která je obvykle taktována na 533 MHz.
NVIDIA Tegra3 (řada)
NVIDIA, původně výrobní společnost GPU (Graphics Processing Unit) [prohlašovaná, že vynalezla GPU na konci devadesátých let], se nedávno přesunula na trh mobilních počítačů, kde jsou v telefonech nasazeny systémy NVIDIA System on Chips (SoC), tablety a další ruční zařízení. Tegra je řada SoC vyvinutá společností NVIDIA s cílem nasazení na mobilním trhu. První MPSoC v sérii Tegra3 byl vydán na začátku listopadu 2011 a dosud nebyl nasazen v komerčně dostupných zařízeních.
NVIDIA tvrdí, že Tegra3 je první mobilní superprocesor, který poprvé spojuje čtyřjádrovou architekturu ARM Cotex-A9. Přestože má Tegra3 čtyři (a tedy čtyřnásobná) jádra ARM Cotex-A9 jako hlavní CPU, má pomocné jádro ARM Cotex-A9 (pojmenované jako doprovodné jádro), které je architekturou identické s ostatními, ale leptá při nízké spotřebě. tkanina a hodiny na velmi nízké frekvenci. Zatímco hlavní jádra mohou taktovat od 1,3 GHz (když jsou aktivní všechna čtyři jádra) až po 1,4 GHz (když je aktivní pouze jedno ze čtyř jader), pomocné jádro taktuje na 500 MHz. Cílem pomocného jádra je spouštět procesy na pozadí, když je zařízení v pohotovostním režimu, a tím šetřit energii. GPU použitý v Tegra3 je NVIDIA GeForce, která má 12 jader. Tegra 3 má mezipaměť L1 i mezipaměť L2, která je podobná jako u Tegra 2, a umožňuje zabalit až 2 GB DDR2 RAM.
Srovnání mezi Apple A5 a NVIDIA Tegra3 je uvedeno v tabulce níže.
| Apple A5 |
Tegra 3 Series |
|
| Datum vydání | březen 2011 | listopad 2011 |
| Typ | MPSoC | MPSoC |
| První zařízení | iPad2 | Zatím neimplementováno |
| Ostatní zařízení | iPhone 4S | – |
| ISA | ARM v7 (32bit) | ARM v7 (32bit) |
| CPU | ARM Cotex A9 (Dual Core) | ARM Cortex-A9 (čtyřjádrový) |
| Rychlost CPU | 1GHz (800MHz-1GHz) |
Jednojádrové – až 1,4 GHz Čtyři jádra – až 1,3 GHz Companion Core – 500 MHz |
| GPU | PowerVR SGX543MP2 (dvoujádrové) | NVIDIA GeForce (12 jader) |
| Takt GPU | 200MHz | Není k dispozici |
| Technologie CPU/GPU | 45nm TSMC | 40nm TSMC |
| Keše L1 |
32kB instrukce, 32kB data (pro každé jádro CPU) |
32kB instrukce, 32kB data (pro každé jádro CPU) |
| Mezipaměť L2 |
1 MB (sdíleno mezi všemi jádry CPU) |
1 MB (sdíleno mezi všemi jádry CPU) |
| Paměť | 512MB Low Power DDR2, taktovaný na 533MHz | Až 2 GB DDR2 |
Shrnutí
Stručně řečeno, NVIDIA ve jménu Tegra 3 série přišla s MPSoC s vysokým potenciálem. Papírově Apple A5 evidentně předčí jak ve výpočetním výkonu, tak v grafickém výkonu. Myšlenka doprovodného jádra je velmi úhledná, protože může být vysoce využívána pro mobilní zařízení, protože taková zařízení jsou častěji v pohotovostním režimu a očekává se, že budou spouštět úlohy na pozadí. Apple A5 se ukázal jako úspěšný na trhu ve svém nasazení, iPad2 a iPhone 4S. Někdo může namítnout, že nákladná struktura s nízkou spotřebou energie použitá v doprovodném jádru může uživatele zatěžovat. Jak průmysl mobilních počítačů využije potenciál a životaschopnost Tegra3 na trhu, se teprve uvidí.
