Apple A4 נגד NVIDIA Tegra 2 | NVIDIA Tegra 2 לעומת Apple A4 Speed, ביצועים
מאמר זה משווה שני System-on-Chips (SoC), Apple A4 ו-NVIDIA Tegra 2, המשווקים על ידי Apple ו-NVIDIA, בהתאמה, מכוונים למכשירי כף יד. 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. אפל שחררה את מעבד ה-A4 שלה במרץ 2010 עם מחשב הלוח הראשון שלה, Apple iPad. NVIDIA הוציאה את Tegra 2 ברבעון הראשון של 2010.
בדרך כלל, המרכיבים העיקריים של SoC הם ה-CPU שלו (יחידת עיבוד מרכזית) ו-GPU (יחידת עיבוד גרפית). המעבדים ב-A4 וגם ב-Tegra 2 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 תכנון מעבד).
Apple A4
A4 הופק באופן מסחרי לראשונה במרץ 2010, ואפל השתמשה בו עבור ה-Apple iPad שלהם, מחשב הלוח הראשון ששווק על ידי אפל. לאחר הפריסה באייפד, Apple A4 נפרסה מאוחר יותר באייפון 4 וב-iPod Touch 4G. המעבד של A4 תוכנן על ידי אפל על בסיס מעבד ARM Cortex-A8 (המשתמש ב-ARM v7 ISA), וה-GPU שלו מבוסס על המעבד הגרפי SGX535 של PowerVR. המעבד ב-A4 מופעל במהירות של 1GHz, ומהירות השעון של ה-GPU היא תעלומה (לא נחשפה על ידי אפל). ל-A4 יש גם היררכיות מטמון L1 (הוראות ונתונים) וגם היררכיות מטמון L2, והוא מאפשר לארוז בלוקי זיכרון DDR2 (למרות שלא הכיל מודול זיכרון שנארז במקור).גדלי הזיכרון הארוזים משתנים בין מכשירים שונים כגון 2x128MB באייפד ו-2x256MB, ב-iPhone4.
NVIDIA Tegra 2 (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. מכשירי SoC מסדרת Tegra 2 שווקו לראשונה בתחילת 2010, והמכשירים הראשונים שפרסו אותם הם כמה מחשבי לוח לא כל כך מפורסמים. הפריסה הראשונה של אותו בטלפון חכם הגיעה בפברואר 2011 כאשר LG שחררה את הטלפון הנייד שלה Optimus 2X. לאחר מכן, מספר רב של מכשירים ניידים אחרים השתמשו ב-SoCs מסדרת Tegra 2, חלקם הם Motorola Atrix 4G, Motorola Photon, LG Optimus Pad, Motorola Xoom, Lenevo ThinkPad Tablet ו-Samsung Galaxy Tab 10.1.
ל-SoCs מסדרת Tegra 2 (מבחינה טכנית MPSoC, בשל ה-CPU מרובה המעבדים שנפרסו) יש מעבדי ARM Cotex-A9 מבוססי ARM Cotex-A9 (המשתמשים ב-ARM v7 ISA), אשר בדרך כלל מופעלים במהירות של 1GHz. בהתמקדות באזור קוביות קטן יותר, NVIDIA לא תמכה בהוראות NEON (הרחבת SIMD המתקדמת של ARM) במעבדים אלה. ה-GPU הנבחר היה ה-Ultra Low Power (ULP) GeForce של NVIDIA, הכולל שמונה ליבות (זו לא הפתעה לחברה המפורסמת בזכות מעבדי הגרפיקה הרב-עד-רבים שלה). מעבדי ה-GPU נמצאים בשעון בין 300MHz ל-400MHz בשבבים שונים בסדרה. ל-Tegra 2 יש גם היררכיה של מטמון L1 (הוראות ונתונים - פרטי עבור כל ליבת מעבד) וגם מטמון L2 (משותף בין שתי ליבות המעבד), והוא מאפשר לארוז עד 1GB מודולי זיכרון DDR2.
השוואה בין Apple A4 ל-NVIDIA Tegra 2 Series מוצגת למטה.
| Apple A4 | NVIDIA Tegra 2 Series | |
| תאריך פרסום | מרץ 2010 | Q1 2010 |
| סוג | SoC | MPSoC |
| התקן ראשון | iPad |
LG Optimus 2X (הפריסה הראשונה לנייד) |
| מכשירים אחרים | אייפון 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 (ליבה אחת) | ARM Cortex-A9 (Dual Core) |
| מהירות השעון של המעבד | 1.0 GHz | 1.0 GHz – 1.2 GHz |
| GPU | PowerVR SGX535 | NVIDIA GeForce (8 ליבות) |
| מהירות השעון של GPU | Not Revealed | 300MHz – 400MHz |
| CPU/GPU Technology | TSMC של 45nm | TSMC של 40nm |
| L1 Cache | 32kB הוראה, 32kB נתונים |
32kB הוראה, 32kB נתונים (עבור כל ליבת מעבד) |
| L2 Cache | 512kB |
1MB (משותף בין שתי ליבות המעבד) |
| Memory | ל-iPad היה 256MB Power Low Power DDR2 | עד 1GB |
סיכום
לסיכום, למרות שגם SoCs מסדרת Apple A4 וגם NVIDIA Tegra 2 הוצגו בערך באותו זמן, התכונות של Tegra2 מרשימות וטובות יותר ברוב החזיתות. החל מה-CPU (ליבה כפולה ב-Tegra 2 לעומת ליבה בודדת ב-A4) ולאחר מכן מה-GPU (SGX535 לעומת GeForce 8core), עבור שניהם, מה שנפרס על ידי Tegra 2 ידוע כביצועים טובים יותר. החיסרון בשבבי Tegra 2 הוא שהם אינם תומכים בערכת הוראות NEON, בעוד A4 כן. בהיררכיית המטמון, ל-Tegra 2 יש מטמון L2 גדול יותר בהשוואה ל-A4 (512kB ב-A4 לעומת 1MB ב-Tegra2). לכן, NVIDIA Tegra 2 מתעלה על Apple A4 ברוב ההיבטים העיקריים.
