Apple A5X در مقابل پردازنده های Nvidia Tegra 3
این مقاله دو سیستم روی تراشه (SoC) اخیر، Apple A5X و NVIDIA Tegra 3 را که به ترتیب توسط Apple و NVIDIA برای لوازم الکترونیکی مصرفی طراحی شده اند، مقایسه می کند. در اصطلاح Layperson، SoC یک کامپیوتر روی یک آی سی واحد (مدار مجتمع، با نام تراشه) است. از نظر فنی، SoC یک آی سی است که اجزای معمولی را روی یک کامپیوتر (مانند ریزپردازنده، حافظه، ورودی/خروجی) و سایر سیستم هایی که عملکردهای الکترونیکی و رادیویی را تامین می کنند، یکپارچه می کند. هر دو Apple A5X و NVIDIA Tegra3 چند پردازنده سیستم روی تراشه (MPSoC) هستند، که در آن طراحی از معماری چند پردازنده برای بهره برداری از توان محاسباتی موجود استفاده می کند.در حالی که NVIDIA Tegra 3 را در نوامبر 2011 منتشر کرد، اپل A5X را با iPad 3 خود در این هفته (مارس 2012) منتشر خواهد کرد.
معمولاً اجزای اصلی یک SoC عبارتند از CPU (واحد پردازش مرکزی) و GPU (واحد پردازش گرافیک). CPUها در Apple A5X و Tegra 3 بر اساس ARM (Advanced RICS – Reduced Instruction Set Computer – Machine, توسعه یافته توسط ARM Holdings) v7 ISA (Instruction Set Architecture، چیزی که به عنوان محل شروع طراحی یک پردازنده استفاده می شود) است..
NVIDIA Tegra 3 (سری)
NVIDIA، در اصل یک شرکت تولیدکننده GPU (واحد پردازش گرافیک) [که ادعا می‌کرد GPUها را در اواخر دهه نود اختراع کرده است] اخیراً به بازار محاسبات تلفن همراه نقل مکان کرده است، جایی که سیستم روی تراشه‌های NVIDIA (SoC) در تلفن‌ها مستقر می‌شود. تبلت ها و سایر وسایل دستی Tegra یک سری SoC است که توسط NVIDIA با هدف استقرار در بازار تلفن همراه توسعه یافته است. اولین MPSoC در سری Tegra 3 در اوایل نوامبر 2011 منتشر شد و برای اولین بار در ASUS Transformer Prime مستقر شد.
NVIDIA ادعا می کند که Tegra 3 اولین ابرپردازنده موبایلی است که برای اولین بار معماری چهار هسته ای ARM Cotex-A9 را کنار هم قرار داده است. اگرچه Tegra3 دارای چهار (و در نتیجه چهار هسته) ARM Cotex-A9 به عنوان CPU اصلی خود است، اما دارای یک هسته کمکی ARM Cotex-A9 (به نام هسته همراه) است که از نظر معماری مشابه با سایرین است، اما در قدرت کم حک شده است. پارچه و با فرکانس بسیار پایین کلاک می شود. در حالی که هسته های اصلی را می توان با فرکانس 1.3 گیگاهرتز (زمانی که هر چهار هسته فعال هستند) تا 1.4 گیگاهرتز (زمانی که تنها یکی از چهار هسته فعال است)، هسته کمکی در 500 مگاهرتز کلاک می شود. هدف هسته کمکی اجرای فرآیندهای پس زمینه زمانی که دستگاه در حالت آماده به کار است و در نتیجه صرفه جویی در مصرف برق است. پردازنده گرافیکی مورد استفاده در Tegra3، GeForce انویدیا است که دارای 12 هسته است. Tegra 3 امکان بسته‌بندی تا 2 گیگابایت رم DDR2 را می‌دهد.
Apple A5X
iPad جدید (معروف به iPad 3 یا iPad HD)، اولین دستگاه الکترونیکی مصرفی که به A5X MPSoC مجهز خواهد شد در اواسط مارس 2012 (در طول این هفته) عرضه خواهد شد.در جریان رویداد معرفی iPad جدید در 7اممارس 2012، اپل فاش کرد که از پردازنده Apple A5X برای راه اندازی دستگاه استفاده خواهد کرد. Apple A5X دارای یک CPU دو هسته ای مانند A5 است و بنابراین در مقایسه با A5 MPSoC قبلی خود تفاوت چندانی ندارد. شایان ذکر است که این برخلاف تصور قبلی است که اپل از یک پردازنده چهار هسته ای، روند MPSoCهای 2012 (مانند Tegra 3) برای iPad جدید خود استفاده می کند. بر اساس اطلاعات فاش شده تا کنون، اپل پردازنده های A5X خود را با فرکانس 1.2 گیگاهرتز در مقابل 1 گیگاهرتز در نسل قبلی خود، A5 قرار خواهد داد. اپل ادعا می کند که A5X آن ها در مقایسه با دستگاه های مجهز به NVIDIA Tegra3، 4 برابر عملکرد بهتری در گرافیک خواهد داشت.
اگرچه A5X دارای یک CPU دو هسته ای است، پردازنده گرافیکی مورد استفاده (که مسئول عملکرد گرافیکی است) چهار هسته ای PowerVR SGX543MP4 است. بنابراین، عملکرد گرافیکی A5X از نظر تئوری در مقایسه با پردازنده A5 اپل دو برابر خواهد شد. در واقع، "X" در A5X مخفف گرافیک است. بنابراین، A5X یک پردازنده گرافیکی پیشرفته است که انتظار می رود از گرافیک جدید iPad HD پشتیبانی کند (نمایشگر رتینا که اپل در iPad جدید معرفی می کند، اولین در رایانه های شخصی تبلت).شایان ذکر است که برای برخی از برنامه های بنچمارک Apple A5 در مقایسه با Tegra3 2 برابر عملکرد گرافیکی بهتری داشت و بنابراین ادعای اپل در مورد عملکرد گرافیکی 4 برابر بهتر در مقایسه با Tegra3 از نظر تئوری امکان پذیر است. انتظار می‌رود A5X با یک حافظه کش خصوصی L1 32 کیلوبایتی در هر هسته (برای داده‌ها و دستورالعمل‌ها به طور جداگانه) و یک حافظه پنهان L2 مشترک 1 مگابایتی عرضه شود. همچنین انتظار می رود که با حافظه 512 مگابایتی بسته بندی شود.
مقایسه بین Apple A5X و NVIDIA Tegra3 در جدول زیر آمده است.
| Apple A5X | Tegra 3 Series | |
| تاریخ انتشار | مارس 2012 | نوامبر 2011 |
| نوع | MPSoC | MPSoC |
| دستگاه اول | iPad جدید (iPad 3 یا iPad HD) | ASUS Transformer Prime |
| ISA | ARM v7 (32 بیت) | ARM v7 (32bit) |
| CPU | ARM Cortex-A9 (دو هسته ای) | ARM Cortex-A9 (چهار هسته ای) |
| سرعت ساعت CPU | 1.2GHz |
تک هسته - تا 1.4 گیگاهرتز چهار هسته - تا 1.3 گیگاهرتز هسته همراه – 500 مگاهرتز |
| GPU | PowerVR SGX543MP4 (چهار هسته ای) | NVIDIA GeForce (12 هسته) |
| سرعت ساعت GPU | موجود نیست | موجود نیست |
| فناوری CPU/GPU | 45 نانومتر TSMC | 40 نانومتر TSMC |
| L1 Cache |
دستورالعمل 32kB، 32kB داده (در هر هسته CPU) |
دستورالعمل 32kB، 32kB داده (در هر هسته CPU) |
| L2 Cache |
1MB (به اشتراک گذاشته شده بین تمام هسته های CPU) |
1MB (به اشتراک گذاشته شده بین تمام هسته های CPU) |
| حافظه | 512MB DDR2، 533MHz | تا 2 گیگابایت DDR2 |
خلاصه
به طور خلاصه، Apple A5X پتانسیل بالاتری دارد و با توجه به اینکه قرار است توسط یکی از بهترین یکپارچه‌کننده‌های فناوری استفاده شود، باعث می‌شود از A5X بهتر استفاده شود.همانطور که "X" در نام A5X نشان می دهد، A5X نقش جدی در آوردن ویدئو و گرافیک با کیفیت بالا به دستگاه های تلفن همراه مانند رایانه های شخصی تبلت ایفا خواهد کرد. در واقع، نیاز است که اپل بهترین پردازنده گرافیکی را داشته باشد تا صفحه نمایش شبکیه خود را با بالاترین وضوح موجود برای رایانه های شخصی تبلت هدایت کند. از سوی دیگر، این که CPU دو هسته ای تا چه اندازه با تقاضای محاسباتی کنار می آید در حالی که Tegra 3 با یک CPU چهار هسته ای عرضه می شود، پس از راه اندازی در آینده نزدیک (زمانی که برخی از تست های معیار می توانند اجرا شوند) قابل مشاهده است.
