Apple A4 εναντίον NVIDIA Tegra 2 | NVIDIA Tegra 2 vs Apple A4 Ταχύτητα, Απόδοση
Αυτό το άρθρο συγκρίνει δύο System-on-Chips (SoC), Apple A4 και NVIDIA Tegra 2, που διατίθενται στην αγορά από την Apple και την NVIDIA, αντίστοιχα, με στόχο φορητές συσκευές. Με την έννοια ενός Layperson, ένα SoC είναι ένας υπολογιστής σε ένα μόνο IC (Integrated Circuit, γνωστό και ως chip). Τεχνικά, ένα SoC είναι ένα IC που ενσωματώνει τυπικά στοιχεία σε έναν υπολογιστή (όπως μικροεπεξεργαστή, μνήμη, είσοδο/έξοδο) και άλλα συστήματα που εξυπηρετούν ηλεκτρονικές και ραδιοφωνικές λειτουργίες. Η Apple κυκλοφόρησε τον επεξεργαστή A4 τον Μάρτιο του 2010 με το εναρκτήριο tablet PC της, το Apple iPad. Η NVIDIA κυκλοφόρησε το Tegra 2 το πρώτο τρίμηνο του 2010.
Τυπικά, τα κύρια στοιχεία ενός SoC είναι η CPU (Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας) και η GPU (Μονάδα Επεξεργασίας Γραφικών). Οι CPU τόσο στο A4 όσο και στο Tegra 2 βασίζονται στο ARM's (Advanced RICS – Reduced Instruction Set Computer – Machine, που αναπτύχθηκε από την ARM Holdings) v7 ISA (Instruction Set Architecture, αυτό που χρησιμοποιείται ως η αφετηρία του σχεδιασμού ενός επεξεργαστή).
Apple A4
Το A4 κατασκευάστηκε για πρώτη φορά εμπορικά τον Μάρτιο του 2010 και η Apple το χρησιμοποίησε για το Apple iPad της, τον πρώτο υπολογιστή tablet που κυκλοφόρησε στην αγορά από την Apple. Μετά την ανάπτυξη στο iPad, το Apple A4 αναπτύχθηκε αργότερα σε iPhone 4 και iPod Touch 4G. Η CPU του A4 έχει σχεδιαστεί από την Apple με βάση τον επεξεργαστή ARM Cortex-A8 (που χρησιμοποιεί ARM v7 ISA) και η GPU του βασίζεται στον επεξεργαστή γραφικών SGX535 του PowerVR. Η CPU στο A4 είναι χρονισμένη με ταχύτητα 1 GHz και η ταχύτητα ρολογιού της GPU είναι ένα μυστήριο (δεν αποκαλύφθηκε από την Apple). Το A4 έχει ιεραρχίες κρυφής μνήμης L1 (οδηγίες και δεδομένα) και L2, και επιτρέπει τη συσκευασία μπλοκ μνήμης DDR2 (αν και δεν περιείχε μονάδα μνήμης συσκευασμένη αρχικά). Τα μεγέθη της συσκευασμένης μνήμης ποικίλλουν μεταξύ διαφορετικών συσκευών, όπως 2x128MB στο iPad και 2x256MB στο iPhone4.
NVIDIA Tegra 2 (Σειρά)
Η NVIDIA, αρχικά μια εταιρεία κατασκευής GPU (Μονάδα Επεξεργασίας Γραφικών) [που ισχυρίστηκε ότι ανακάλυψε GPU στα τέλη της δεκαετίας του ενενήντα] έχει πρόσφατα μεταβεί στην αγορά φορητών υπολογιστών, όπου το Σύστημα σε τσιπ (SoC) της NVIDIA αναπτύσσεται σε τηλέφωνα, tablet και άλλες συσκευές χειρός. Το Tegra είναι μια σειρά SoC που αναπτύχθηκε από την NVIDIA με στόχο την ανάπτυξη στην αγορά κινητής τηλεφωνίας. Τα SoC της σειράς Tegra 2 κυκλοφόρησαν για πρώτη φορά στις αρχές του 2010 και οι πρώτες συσκευές που τα ανέπτυξαν είναι μερικά όχι και τόσο διάσημα tablet PC. Η πρώτη εγκατάσταση του ίδιου σε ένα έξυπνο τηλέφωνο ήρθε τον Φεβρουάριο του 2011 όταν η LG κυκλοφόρησε το κινητό της τηλέφωνο Optimus 2X. Στη συνέχεια, ένας μεγάλος αριθμός άλλων φορητών συσκευών έχουν χρησιμοποιήσει SoC της σειράς Tegra 2, μερικά από τα οποία είναι τα Motorola Atrix 4G, Motorola Photon, LG Optimus Pad, Motorola Xoom, Lenevo ThinkPad Tablet και Samsung Galaxy Tab 10.1.
Τα SoC της σειράς Tegra 2 (τεχνικά MPSoC, λόγω της CPU πολλαπλών επεξεργαστών που έχει αναπτυχθεί) διαθέτουν επεξεργαστές διπλού πυρήνα με βάση το ARM Cotex-A9 (που χρησιμοποιεί ARM v7 ISA), οι οποίοι είναι συνήθως χρονισμένοι στο 1 GHz. Στοχεύοντας σε μικρότερη περιοχή καλουπιού, η NVIDIA δεν υποστήριζε οδηγίες NEON (επέκταση Advanced SIMD του ARM) σε αυτές τις CPU. Η GPU της επιλογής ήταν η GeForce Ultra Low Power (ULP) της NVIDIA, η οποία έχει οκτώ πυρήνες συσκευασμένους (δεν αποτελεί έκπληξη για μια εταιρεία διάσημη για τις πολλαπλές έως πολλές πυρήνες GPU της). Οι GPU είναι χρονισμένες μεταξύ 300MHz και 400MHz σε διαφορετικά τσιπ της σειράς. Το Tegra 2 έχει ιεραρχίες κρυφής μνήμης L1 (οδηγίες και δεδομένα - ιδιωτικό για κάθε πυρήνα CPU) και προσωρινή μνήμη L2 (κοινοποιημένη μεταξύ των δύο πυρήνων της CPU), και επιτρέπει τη συσκευασία έως και 1 GB μονάδων μνήμης DDR2.
Μια σύγκριση μεταξύ Apple A4 και NVIDIA Tegra 2 Series παρατίθεται παρακάτω.
|
Apple A4 |
NVIDIA Tegra 2 Series | |
| Ημερομηνία κυκλοφορίας | Μάρτιος 2010 | 1ο τρίμηνο 2010 |
| Τύπος | SoC | MPSoC |
| Πρώτη συσκευή | iPad |
LG Optimus 2X (πρώτη ανάπτυξη για κινητά) |
| Άλλες συσκευές | iPhone 4, iPod Touch 4G | Motorola Atrix 4G, Motorola Photon 4G, LG Optimus Pad, Motorola Xoom, Motorola Electrify, Lenevo ThinkPad Tablet, Samsung Galaxy Tab 10.1 |
| ISA | ARM v7 (32bit) | ARM v7 (32bit) |
| CPU | ARM Cotex A8 (Single Core) | ARM Cortex-A9 (Dual Core) |
| Ταχύτητα ρολογιού CPU | 1,0 GHz | 1,0 GHz – 1,2 GHz |
| GPU | PowerVR SGX535 | NVIDIA GeForce (8 πυρήνες) |
| Ταχύτητα ρολογιού GPU | Δεν αποκαλύφθηκε | 300MHz – 400MHz |
| Τεχνολογία CPU/GPU | 45nm της TSMC | 40nm της TSMC |
| L1 Cache | Οδηγία 32kB, δεδομένα 32kB |
Οδηγία 32kB, δεδομένα 32kB (για κάθε πυρήνα CPU) |
| L2 Cache | 512kB |
1MB (κοινόχρηστο και στους δύο πυρήνες CPU) |
| Μνήμη | το iPad είχε 256MB DDR2 χαμηλής ισχύος | Έως 1 GB |
Σύνοψη
Συνοπτικά, παρόλο που τα SoC της σειράς Apple A4 και NVIDIA Tegra 2 παρουσιάστηκαν περίπου την ίδια εποχή, τα χαρακτηριστικά του Tegra2 είναι εντυπωσιακά και καλύτερα στα περισσότερα μέτωπα. Ξεκινώντας από την CPU (διπύρηνο στο Tegra 2 έναντι ενός πυρήνα στο A4) και στη συνέχεια τη GPU (SGX535 έναντι GeForce 8core), γιατί και τα δύο αυτά που αναπτύσσονται από το Tegra 2 είναι γνωστό ότι έχουν καλύτερη απόδοση. Ένα μειονέκτημα στα τσιπ Tegra 2 είναι ότι δεν υποστηρίζουν σετ εντολών NEON, ενώ το A4 υποστηρίζει. Στην ιεραρχία της κρυφής μνήμης, το Tegra 2 έχει μεγαλύτερη μνήμη cache L2 σε σύγκριση με το A4 (512 kB στο A4 έναντι 1 MB στο Tegra2). Επομένως, το NVIDIA Tegra 2 ξεπερνά τις επιδόσεις του Apple A4 στις περισσότερες από τις κύριες πτυχές.
