Apple A4 در مقابل NVIDIA Tegra 2 | NVIDIA Tegra 2 در مقابل Apple A4 Speed، عملکرد
این مقاله دو سیستم روی تراشه (SoC)، Apple A4 و NVIDIA Tegra 2 را که به ترتیب توسط Apple و NVIDIA با هدف قرار دادن دستگاه‌های دستی به بازار عرضه شده‌اند، مقایسه می‌کند. 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. اپل پردازنده A4 خود را در مارس 2010 با اولین تبلت PC خود، Apple iPad منتشر کرد. NVIDIA Tegra 2 را در سه ماهه اول سال 2010 منتشر کرد.
معمولاً اجزای اصلی یک SoC عبارتند از CPU (واحد پردازش مرکزی) و GPU (واحد پردازش گرافیک). پردازنده‌های A4 و Tegra 2 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 A4
A4 برای اولین بار در مارس 2010 به صورت تجاری تولید شد و اپل از آن برای iPad Apple خود استفاده کرد، اولین رایانه لوحی که توسط اپل به بازار عرضه شد. پس از استقرار در iPad، Apple A4 بعداً در iPhone 4 و iPod Touch 4G مستقر شد. CPU A4 توسط اپل بر اساس پردازنده ARM Cortex-A8 (که از ARM v7 ISA استفاده می کند) و GPU آن بر اساس پردازنده گرافیکی PowerVR SGX535 طراحی شده است. CPU در A4 با سرعت 1 گیگاهرتز کلاک می شود و سرعت کلاک GPU یک راز است (توسط اپل فاش نشده است). A4 دارای هر دو سلسله مراتب حافظه نهان L1 (دستورالعمل و داده) و حافظه نهان L2 است و امکان بسته بندی بلوک های حافظه DDR2 را فراهم می کند (اگرچه حاوی ماژول حافظه بسته بندی شده اولیه نبود).اندازه حافظه بسته بندی شده در دستگاه های مختلف مانند 2x128MB در iPad و 2x256MB در iPhone4 متفاوت است.
NVIDIA Tegra 2 (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. SoC های سری Tegra 2 برای اولین بار در اوایل سال 2010 به بازار عرضه شدند و اولین مجموعه ای از دستگاه هایی که از آنها استفاده کردند، تبلت های نه چندان معروف بودند. اولین استقرار مشابه در یک تلفن هوشمند در فوریه 2011 زمانی که ال جی تلفن همراه Optimus 2X خود را عرضه کرد، انجام شد. به دنبال آن تعداد زیادی دستگاه تلفن همراه دیگر از SoC های سری Tegra 2 استفاده کرده اند که برخی از آنها عبارتند از Motorola Atrix 4G، Motorola Photon، LG Optimus Pad، Motorola Xoom، Lenevo ThinkPad Tablet و Samsung Galaxy Tab 10.1.
SoCهای سری Tegra 2 (از نظر فنی MPSoC، به دلیل استفاده از CPU چند پردازنده ای) دارای CPUهای دو هسته ای مبتنی بر ARM Cotex-A9 (که از ARM v7 ISA استفاده می کنند)، که معمولاً در فرکانس 1 گیگاهرتز هستند. NVIDIA با هدف قرار دادن ناحیه دای کوچکتر، از دستورالعمل های NEON (برنامه افزودنی پیشرفته SIMD ARM) در این CPU ها پشتیبانی نمی کند. پردازنده گرافیکی منتخب GeForce انویدیا بسیار کم توان (ULP) بود که دارای هشت هسته است (برای شرکتی که به خاطر پردازنده های گرافیکی چند هسته ای خود معروف است تعجب آور نیست). پردازنده های گرافیکی در تراشه های مختلف این سری بین 300 مگاهرتز تا 400 مگاهرتز کلاک دارند. Tegra 2 دارای هر دو سلسله مراتب کش L1 (دستورالعمل و داده – خصوصی برای هر هسته CPU) و حافظه نهان L2 (مشترک بین هر دو هسته CPU) است و امکان بسته بندی ماژول های حافظه DDR2 تا 1 گیگابایت را فراهم می کند.
مقایسه بین Apple A4 و NVIDIA Tegra 2 Series در جدول زیر آمده است.
| Apple A4 | NVIDIA Tegra 2 Series | |
| تاریخ انتشار | مارس 2010 | Q1 2010 |
| نوع | SoC | MPSoC |
| دستگاه اول | iPad |
LG Optimus 2X (استقرار اولین تلفن همراه) |
| سایر دستگاهها | iPhone 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 (تک هسته) | ARM Cortex-A9 (دو هسته ای) |
| سرعت ساعت CPU | 1.0 گیگاهرتز | 1.0 گیگاهرتز - 1.2 گیگاهرتز |
| GPU | PowerVR SGX535 | NVIDIA GeForce (8 هسته) |
| سرعت ساعت GPU | فاش نشد | 300MHz - 400MHz |
| فناوری CPU/GPU | 45 نانومتر TSMC | 40 نانومتر TSMC |
| L1 Cache | دستورالعمل 32kB، 32kB داده |
دستورالعمل 32kB، 32kB داده (برای هر هسته CPU) |
| L2 Cache | 512kB |
1MB (به اشتراک گذاشته شده بین هر دو هسته CPU) |
| حافظه | iPad دارای 256 مگابایت DDR2 کم مصرف بود | تا 1GB |
خلاصه
به طور خلاصه، اگرچه هر دو سری SoC های Apple A4 و NVIDIA Tegra 2 تقریباً همزمان معرفی شدند، ویژگی های Tegra2 در بیشتر موارد چشمگیر و بهتر است. از CPU (دو هسته ای در Tegra 2 در مقابل تک هسته ای در A4) و سپس GPU (SGX535 در مقابل GeForce 8core)، برای هر دو آنچه توسط Tegra 2 مستقر شده است، عملکرد بهتری دارند. یک اشکال در تراشه‌های Tegra 2 این است که از مجموعه دستورالعمل‌های NEON پشتیبانی نمی‌کنند، در حالی که A4 پشتیبانی می‌کند. در سلسله مراتب کش، Tegra 2 دارای حافظه نهان L2 بزرگتر در مقایسه با A4 است (512 کیلوبایت در A4 در مقابل 1 مگابایت در Tegra2). بنابراین، NVIDIA Tegra 2 در بیشتر جنبه‌های اصلی بهتر از Apple A4 عمل می‌کند.
