Apple A5 در مقابل NVIDIA Tegra 3 | پردازنده چهار هسته‌ای Nvidia Tegra 3 در مقابل Apple A5 سرعت، عملکرد
این مقاله دو سیستم روی تراشه (SoC) اخیر، Apple A5 و NVIDIA Tegra3 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 A5 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 اپل A5 را در مارس 2011 با iPad2 خود منتشر کرد، NVIDIA Tegra3 را در نوامبر 2011 منتشر کرد و هنوز در لوازم الکترونیکی مصرفی مورد استفاده قرار نگرفته است.
معمولاً اجزای اصلی یک SoC عبارتند از CPU (واحد پردازش مرکزی) و GPU (واحد پردازش گرافیک). پردازنده‌های اپل A5 و Tegra3 بر اساس ARM (Advanced RICS – Reduced Instruction Set Computer – Machine، توسعه‌یافته توسط ARM Holdings) v7 ISA (معماری مجموعه دستورالعمل، چیزی که به عنوان محل شروع طراحی یک پردازنده استفاده می‌شود) است.
Apple A5
A5 اولین بار در مارس 2011، زمانی که اپل آخرین تبلت خود، iPad2 را عرضه کرد، به بازار عرضه شد. بعدها شبیه سازی آیفون اخیر اپل، آیفون 4S مجهز به اپل A5 منتشر شد. Apple A5 توسط اپل طراحی و توسط سامسونگ به نمایندگی از اپل تولید شده است. برخلاف نسل قبلی خود Apple A4، A5 دارای دو هسته در CPU و GPU است. بنابراین، از نظر فنی Apple A5 فقط یک SoC نیست، بلکه یک MPSoC (سیستم چند پردازنده روی تراشه) است. CPU دو هسته ای A5 بر اساس پردازنده ARM Cotex-A9 (که از همان ARM v7 ISA استفاده شده توسط Apple A4 استفاده می کند) و پردازنده گرافیکی دو هسته ای آن بر اساس پردازنده گرافیکی PowerVR SGX543MP2 است. CPU A5 معمولاً روی 1 گیگاهرتز کلاک می‌کند (کلاک از مقیاس فرکانس استفاده می‌کند؛ بنابراین، سرعت ساعت می‌تواند از 800 مگاهرتز به 1 گیگاهرتز تغییر کند، بر اساس بار، هدف صرفه‌جویی انرژی)، و ساعت GPU آن در 200 مگاهرتز. A5 دارای حافظه نهان L1 (دستورالعمل و داده) و L2 است. A5 دارای یک بسته حافظه 512 مگابایتی DDR2 است که معمولاً روی 533 مگاهرتز کلاک دارد.
NVIDIA Tegra3 (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 Tegra3 در اوایل نوامبر 2011 منتشر شد و هنوز در دستگاه‌های تجاری موجود به کار گرفته نشده است.
NVIDIA ادعا می کند که Tegra3 اولین ابرپردازنده موبایلی است که برای اولین بار معماری چهار هسته ای ARM Cotex-A9 را در 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 شبیه به سایرین است، اما قدرت پایینی دارد. پارچه و ساعت با فرکانس بسیار پایین. در حالی که هسته های اصلی می توانند 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 کار می کند. هدف هسته کمکی اجرای فرآیندهای پس‌زمینه زمانی که دستگاه در حالت آماده به کار است و بنابراین صرفه‌جویی در مصرف انرژی است. پردازنده گرافیکی مورد استفاده در Tegra3، GeForce NVIDIA است که دارای 12 هسته است. Tegra 3 دارای حافظه نهان L1 و حافظه نهان L2 است که شبیه به Tegra 2 است و امکان بسته بندی حداکثر 2 گیگابایت رم DDR2 را دارد.
مقایسه بین Apple A5 و NVIDIA Tegra3 در جدول زیر آمده است.
|
Apple A5 |
Tegra 3 Series | |
| تاریخ انتشار | مارس 2011 | نوامبر 2011 |
| نوع | MPSoC | MPSoC |
| دستگاه اول | iPad2 | هنوز مستقر نشده |
| سایر دستگاهها | iPhone 4S | – |
| ISA | ARM v7 (32bit) | ARM v7 (32bit) |
| CPU | ARM Cotex A9 (دو هسته ای) | ARM Cortex-A9 (چهار هسته ای) |
| سرعت ساعت CPU | 1GHz (800MHz-1GHz) |
تک هسته - تا 1.4 گیگاهرتز چهار هسته - تا 1.3 گیگاهرتز هسته همراه – 500 مگاهرتز |
| GPU | PowerVR SGX543MP2 (دو هسته ای) | NVIDIA GeForce (12 هسته) |
| سرعت ساعت GPU | 200MHz | موجود نیست |
| فناوری CPU/GPU | 45 نانومتر TSMC | 40 نانومتر TSMC |
| L1 Cache |
دستورالعمل 32kB، 32kB داده (برای هر هسته CPU) |
دستورالعمل 32kB، 32kB داده (برای 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 کم مصرف، با فرکانس 533MHz | تا 2 گیگابایت DDR2 |
خلاصه
به طور خلاصه، NVIDIA، به نام سری Tegra 3، با MPSoC با پتانسیل های بالا عرضه شده است. بدیهی است که هم از نظر قدرت محاسباتی و هم در عملکرد گرافیکی از Apple A5 بر روی کاغذ بهتر است. ایده هسته همراه بسیار شسته و رفته است، زیرا می توان از آن برای دستگاه های تلفن همراه استفاده زیادی کرد، زیرا چنین دستگاه هایی اغلب در حالت آماده به کار هستند و انتظار می رود وظایف پس زمینه را انجام دهند.اپل A5 در استقرار خود در بازار، iPad2 و iPhone 4S موفق بوده است. برخی می توانند استدلال کنند که پارچه گران قیمت و کم مصرف مورد استفاده در هسته همراه می تواند بار کاربران را تحت فشار قرار دهد. اینکه چگونه صنعت محاسبات تلفن همراه از پتانسیل و قابلیت بازار Tegra3 استفاده می کند هنوز مشخص نیست.
