Apple A5 נגד NVIDIA Tegra 3 | מעבד Nvidia Tegra 3 Quad-Core לעומת Apple A5 מהירות מעבד, ביצועים
מאמר זה משווה בין שני System-on-Chips (SoC) האחרונים, Apple A5 ו-NVIDIA Tegra3, שתוכננו עבור מוצרי צריכה אלקטרוניים על ידי Apple ו-NVIDIA בהתאמה. במונח של Layperson, SoC הוא מחשב על IC יחיד (Integrated Circuit, הלא הוא שבב). מבחינה טכנית, SoC הוא IC המשלב רכיבים טיפוסיים במחשב (כגון מיקרו-מעבד, זיכרון, קלט/פלט) ומערכות אחרות המספקות פונקציות אלקטרוניות ורדיו. גם Apple A5 וגם NVIDIA Tegra3 הם Multiprocessor System-on-Chip (MPSoC), כאשר העיצוב משתמש בארכיטקטורת ריבוי מעבדים לניצול כוח המחשוב הזמין.בעוד אפל הוציאה את A5 במרץ 2011 עם ה-iPad2 שלה, NVIDIA הוציאה את Tegra3 בנובמבר 2011, ועדיין לא נעשה בו שימוש במוצרי אלקטרוניקה.
בדרך כלל, המרכיבים העיקריים של SoC הם ה-CPU שלו (יחידת עיבוד מרכזית) ו-GPU (יחידת עיבוד גרפית). המעבדים ב-Apple A5 וגם ב-Tegra3 מבוססים על ARM (Advanced RICS – Reduced Instruction Set Computer – Machine, שפותח על ידי ARM Holdings) v7 ISA (Instruction Set Architecture, זה המשמש כמקום ההתחלה של עיצוב מעבד).
Apple A5
A5 שווק לראשונה במרץ 2011, כאשר אפל הוציאה את הטאבלט האחרון שלה, iPad2. מאוחר יותר, שיבוט האייפון האחרון של אפל, אייפון 4S שוחרר מצויד באפל A5. Apple A5 עוצב על ידי אפל ויוצר על ידי סמסונג מטעם אפל. בניגוד לקודמו Apple A4, ל-A5 יש ליבות כפולות הן במעבד והן ב-GPU. לכן, מבחינה טכנית Apple A5 הוא לא רק SoC, אלא גם MPSoC (Multi Processor System on Chip).מעבד הליבה הכפולה של A5 מבוסס על מעבד ARM Cotex-A9 (המשתמש באותו ARM v7 ISA המשמש את Apple A4), וה-GPU כפול הליבה שלו מבוסס על מעבד גרפי PowerVR SGX543MP2. המעבד של A5 בדרך כלל שעון על 1GHz (השעון משתמש בקנה מידה של תדרים; לכן, מהירות השעון יכולה להשתנות מ-800MHz ל-1GHz, בהתבסס על העומס, מכוון לחיסכון בחשמל), ושעוני ה-GPU שלו ב-200MHz. ל-A5 יש גם זיכרון מטמון L1 (הוראות ונתונים) וגם L2. A5 מגיעה עם חבילת זיכרון DDR2 בנפח 512MB, ששעון בדרך כלל במהירות 533MHz.
NVIDIA Tegra3 (Series)
NVIDIA, במקור חברת ייצור GPU (יחידת עיבוד גרפית) [לטענתה המציאה מעבדי GPU בסוף שנות התשעים] עברה לאחרונה לשוק המחשוב הנייד, שבו מערכת על שבבים של NVIDIA (SoC) פרוסה בטלפונים, טאבלטים ומכשירי כף יד אחרים. Tegra היא סדרת SoC שפותחה על ידי NVIDIA המכוונת לפריסה בשוק הנייד. MPSoC הראשון בסדרת Tegra3 שוחרר בתחילת נובמבר 2011 ועדיין לא נפרס במכשירים זמינים מסחרית.
NVIDIA טוענת ש-Tegra3 הוא מעבד העל הנייד הראשון, לראשונה מרכיב את ארכיטקטורת ARM Cotex-A9 עם ארבע ליבות. למרות של-Tegra3 יש ארבע (ולכן מרובע) ליבות ARM Cotex-A9 כמעבד הראשי שלו, יש לו ליבת עזר ARM Cotex-A9 (ששמה הליבה המלווה), זהה בארכיטקטורה לאחרים, אך חרוט בהספק נמוך בד ושעונים בתדר נמוך מאוד. בעוד הליבות הראשיות יכולות להסתובב במהירות של 1.3GHz (כאשר כל ארבע הליבות פעילות) עד 1.4GHz (כאשר רק אחת מארבע הליבות פעילה), הליבה העזר שעון על 500MHz. המטרה של ליבת העזר היא להפעיל תהליכי רקע כאשר המכשיר נמצא במצב המתנה ולכן, חיסכון בחשמל. ה-GPU המשמש ב-Tegra3 הוא GeForce של NVIDIA, שיש בו 12 ליבות. ל-Tegra 3 יש גם מטמון L1 וגם מטמון L2 הדומה לזה של Tegra 2, והוא מאפשר אריזה של עד 2GB DDR2 RAM.
השוואה בין Apple A5 ל-NVIDIA Tegra3 מוצגת להלן.
| Apple A5 | Tegra 3 Series | |
| תאריך פרסום | מרץ 2011 | נובמבר 2011 |
| סוג | MPSoC | MPSoC |
| התקן ראשון | iPad2 | עדיין לא נפרס |
| מכשירים אחרים | iPhone 4S | – |
| ISA | ARM v7 (32bit) | ARM v7 (32bit) |
| CPU | ARM Cotex A9 (Dual Core) | ARM Cortex-A9 (ארבע ליבות) |
| מהירות השעון של המעבד | 1GHz (800MHz-1GHz) |
Single Core – עד 1.4 GHz ארבע ליבות – עד 1.3 GHz Core Companion – 500 MHz |
| GPU | PowerVR SGX543MP2 (ליבה כפולה) | NVIDIA GeForce (12 ליבות) |
| מהירות השעון של GPU | 200MHz | לא זמין |
| CPU/GPU Technology | TSMC של 45nm | TSMC של 40nm |
| L1 Cache |
32kB הוראה, 32kB נתונים (עבור כל ליבת מעבד) |
32kB הוראה, 32kB נתונים (עבור כל ליבת מעבד) |
| L2 Cache |
1MB (משותף לכל ליבות המעבד) |
1MB (משותף לכל ליבות המעבד) |
| Memory | 512MB Power Low DDR2, שעון במהירות 533MHz | עד 2GB DDR2 |
סיכום
לסיכום, NVIDIA, בשם סדרת Tegra 3, יצאה עם MPSoC עם פוטנציאל גבוה. ברור שהוא מתעלה על Apple A5 על הנייר הן בכוח המחשוב והן בביצועים הגרפיים. הרעיון של ליבה נלווית הוא מאוד מסודר, מכיוון שניתן להשתמש בה רבות עבור מכשירים ניידים שכן מכשירים כאלה נמצאים במצב המתנה לעתים קרובות יותר מאשר לא, והם צפויים להריץ משימות רקע. Apple A5 הוכיחה את עצמה כהצלחה בשוק בפריסה שלה, iPad2 ו- iPhone 4S. יש היכולים לטעון שהמרקם היקר, בעל ההספק הנמוך, המשמש בליבה הנלווית יכול להכביד על המשתמשים. טרם נראה כיצד תעשיית המחשוב הנייד הולכת לנצל את הפוטנציאל ואת כדאיות השוק של Tegra3.
