Apple A5X εναντίον επεξεργαστών Nvidia Tegra 3

Αυτό το άρθρο συγκρίνει δύο πρόσφατα System-on-Chips (SoC), Apple A5X και NVIDIA Tegra 3, σχεδιασμένα για καταναλωτικές ηλεκτρονικές συσκευές από την Apple και NVIDIA αντίστοιχα. Σε ένα όρο Layerson, ένα SoC είναι ένας υπολογιστής σε ένα ενιαίο IC (Integrated Circuit, aka chip). Τεχνικά, ένα SoC είναι ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα που ενσωματώνει τυπικά εξαρτήματα σε έναν υπολογιστή (όπως μικροεπεξεργαστή, μνήμη, είσοδο / έξοδο) και άλλα συστήματα που εξυπηρετούν ηλεκτρονικές και ραδιοφωνικές λειτουργίες. Τόσο η Apple A5X όσο και η NVIDIA Tegra3 είναι συστήματα πολλαπλών επεξεργαστών (MPSoC), όπου ο σχεδιασμός χρησιμοποιεί αρχιτεκτονική πολλαπλών επεξεργαστών για την εκμετάλλευση της διαθέσιμης υπολογιστικής ισχύος. Ενώ η NVIDIA κυκλοφόρησε το Tegra 3 το Νοέμβριο του 2011, η Apple θα κυκλοφορήσει το A5X με το iPad 3 αυτή την εβδομάδα (Μάρτιος 2012).

Τυπικά, τα βασικά συστατικά ενός SoC είναι η CPU (κεντρική μονάδα επεξεργασίας) και η GPU (Μονάδα επεξεργασίας γραφικών). Οι επεξεργαστές τόσο στο Apple A5X όσο και στο Tegra 3 βασίζονται στο μοντέλο ARM (Advanced RICS - Computer Reduced Instruction Set Computer - Machine, που αναπτύχθηκε από την ARM Holdings) v7 ISA (Αρχιτεκτονικό σύνολο εντολών, το οποίο χρησιμοποιείται ως σημείο εκκίνησης για τον σχεδιασμό ενός επεξεργαστή) .

NVIDIA Tegra 3 (σειρά)

Η NVIDIA, αρχικά μια κατασκευαστική εταιρία GPU (που ισχυρίζεται ότι εφευρέθηκε GPUs στα τέλη της δεκαετίας του '90), έχει μεταφερθεί πρόσφατα στην αγορά υπολογιστών με κινητά τηλέφωνα, όπου η εφαρμογή System on Chips (SoC) της NVIDIA αναπτύσσεται σε τηλέφωνα, tablet και άλλες φορητές συσκευές . Η Tegra είναι μια σειρά SoC που αναπτύχθηκε από τη NVIDIA με στόχο την ανάπτυξη στην αγορά κινητής τηλεφωνίας. Το πρώτο MPSoC στη σειρά Tegra 3 κυκλοφόρησε στις αρχές Νοεμβρίου του 2011 και αναπτύχθηκε για πρώτη φορά στο ASUS Transformer Prime.

Η NVIDIA ισχυρίζεται ότι η Tegra 3 είναι ο πρώτος κινητός super επεξεργαστής, που για πρώτη φορά έρχεται σε επαφή με την αρχιτεκτονική quad core ARM Cotex-A9. Παρόλο που ο Tegra3 διαθέτει τέσσερις πυρήνες ARM Cotex-A9 ως κύριο CPU, διαθέτει έναν βοηθητικό πυρήνα ARM Cotex-A9 (που ονομάζεται πυρήνας συντρόφου) ο οποίος είναι πανομοιότυπος στην αρχιτεκτονική με τους άλλους, αλλά χαράσσεται σε χαμηλή ισχύ ύφασμα και είναι χρονομετρημένο σε πολύ χαμηλή συχνότητα. Ενώ οι κύριοι πυρήνες μπορούν να προγραμματιστούν σε 1,3GHz (όταν είναι ενεργοί και οι τέσσερις πυρήνες) στα 1.4GHz (όταν είναι ενεργός μόνο ένας από τους τέσσερις πυρήνες), ο βοηθητικός πυρήνας ανιχνεύεται στα 500MHz. Ο στόχος του βοηθητικού πυρήνα είναι η εκτέλεση διαδικασιών φόντου όταν η συσκευή βρίσκεται σε κατάσταση αναμονής και συνεπώς εξοικονομεί ενέργεια. Η GPU που χρησιμοποιείται στο Tegra3 είναι η GeForce της NVIDIA, η οποία έχει 12 πυρήνες σε αυτήν. Το Tegra 3 επιτρέπει τη συσκευασία μέχρι 2GB DDR2 RAM.

Apple A5X

Το νέο iPad (γνωστό και ως iPad 3 ή iPad HD), η πρώτη ηλεκτρονική συσκευή που θα διαθέτει A5X MPSoC θα κυκλοφορήσει στα μέσα Μαρτίου 2012 (κατά τη διάρκεια αυτής της εβδομάδας). Κατά τη διάρκεια του νέου γεγονότος εκτόξευσης του iPad στις 7 Μαρτίου 2012, η ​​Apple αποκάλυψε ότι θα χρησιμοποιήσουν τον επεξεργαστή Apple A5X για να οδηγήσουν τη συσκευή. Το Apple A5X διαθέτει επεξεργαστή διπλού πυρήνα, όπως το A5 και συνεπώς δεν πρόκειται να λειτουργήσει πολύ διαφορετικά σε σχέση με το προηγούμενο μοντέλο APS MPSoC. Αξίζει να σημειωθεί ότι αυτό αντιτίθεται στην προηγούμενη πεποίθηση ότι η Apple θα χρησιμοποιήσει επεξεργαστή τετραπλού πυρήνα, την τάση των MPSoCs 2012 (όπως η Tegra 3) για το νέο της iPad. Με βάση τις πληροφορίες που διαρρεύσαν μέχρι τώρα, η Apple θα παρακολουθεί τις A5X CPUs της στα 1,2 GHz σε αντίθεση με το 1GHz στον προκάτοχό της A5. Η Apple ισχυρίζεται ότι το A5X θα έχει 4 φορές καλύτερη απόδοση σε γραφικά σε σύγκριση με συσκευές εξοπλισμένες με NVIDIA Tegra3.

Αν και το A5X διαθέτει επεξεργαστή διπλού πυρήνα, η GPU που χρησιμοποιείται (που είναι υπεύθυνη για την απόδοση γραφικών) είναι ένα quad core PowerVR SGX543MP4. Ως εκ τούτου, η απόδοση γραφικών του A5X πρόκειται να θεωρητικά διπλασιαστεί σε σύγκριση με τον επεξεργαστή A5 της Apple. Στην πραγματικότητα, το "X" στο A5X σημαίνει γραφικά. Ως εκ τούτου, το A5X είναι ένας επεξεργαστής γραφικών υψηλής τεχνολογίας που αναμένεται να υποστηρίξει τα νέα γραφικά iPad HD (την οθόνη του αμφιβληστροειδούς που η Apple εισάγει στο νέο iPad, το πρώτο στον tablet PC). Αξίζει να σημειωθεί ότι για κάποιες εφαρμογές αναφοράς η Apple A5 παρουσίασε 2 φορές καλύτερα σε γραφικά σε σύγκριση με το Tegra3 και ως εκ τούτου ο ισχυρισμός της Apple για 4x καλύτερη απόδοση γραφικών σε σύγκριση με το Tegra3 είναι θεωρητικά δυνατό. Το A5X αναμένεται να αποσταλεί με μια μνήμη ιδιωτικής μνήμης cache 32KB L1 ανά πυρήνα (για δεδομένα και οδηγίες ξεχωριστά) και μια μνήμη cache L2 κοινή 1MB. Θα αναμένεται επίσης να είναι συσκευασμένο με μνήμη 512MB.

Μια σύγκριση μεταξύ της Apple A5X και της NVIDIA Tegra3 παρουσιάζεται παρακάτω.

Περίληψη

Εν ολίγοις, η Apple A5X έχει μεγαλύτερες δυνατότητες και δεδομένου ότι πρόκειται να χρησιμοποιηθεί από έναν από τους καλύτερους τεχνολογικούς ολοκληρωτές, η A5X θα χρησιμοποιηθεί καλύτερα. Όπως υποδεικνύει το "X" στο όνομα A5X, το A5X θα διαδραματίσει σοβαρό ρόλο στην παρουσίαση βίντεο και γραφικών υψηλής ευκρίνειας σε κινητές συσκευές, όπως tablet PCs. Στην πραγματικότητα, είναι μια ανάγκη για την Apple να έχει τον επεξεργαστή γραφικών με τις καλύτερες επιδόσεις για να οδηγήσει την οθόνη του αμφιβληστροειδούς με την υψηλότερη ανάλυση που διατίθεται για tablet PCs. Από την άλλη πλευρά, πόσο καλή είναι η διπλή πυρήνα CPU να αντιμετωπίσει τη ζήτηση υπολογισμού ενώ το Tegra 3 είναι εκεί έξω με επεξεργαστή quad core (CPU) θα πρέπει να δει μετά την εκτόξευση στο εγγύς μέλλον (όταν μπορούν να εκτελεστούν ορισμένες δοκιμές αναφοράς).