Apple A4 vs NVIDIA Tegra 2 | NVIDIA Tegra 2 vs Apple A4 Speed, suorituskyky
Tässä artikkelissa verrataan kahta System-on-Chipsiä (SoC), Apple A4:ää ja NVIDIA Tegra 2:ta, joita Apple ja NVIDIA markkinoi vastaavasti kämmentietokoneisiin. Maallikon termillä SoC on tietokone yhdellä IC:llä (Integrated Circuit, eli sirulla). Teknisesti SoC on IC, joka integroi tyypillisiä tietokoneen komponentteja (kuten mikroprosessori, muisti, tulo/lähtö) ja muita elektronisia ja radiotoimintoja palvelevia järjestelmiä. Apple julkaisi A4-prosessorinsa maaliskuussa 2010 ensimmäisellä tabletilla, Apple iPadilla. NVIDIA julkaisi Tegra 2:n vuoden 2010 ensimmäisellä neljänneksellä.
Yleensä SoC:n pääkomponentit ovat sen CPU (Central Processing Unit) ja GPU (Graphics Processing Unit). Sekä A4:n että Tegra 2:n prosessorit perustuvat ARM:n (Advanced RICS – Reduced Instruction Set Computer – Machine, kehittäjä ARM Holdings) v7 ISA:han (Instruction Set Architecture, jota käytetään prosessorin suunnittelun lähtökohtana).
Apple A4
A4 valmistettiin ensimmäisen kerran kaupallisesti maaliskuussa 2010, ja Apple käytti sitä Apple iPadissaan, joka on ensimmäinen Applen markkinoima taulutietokone. iPadissa käyttöönoton jälkeen Apple A4 otettiin myöhemmin käyttöön iPhone 4:ssä ja iPod Touch 4G:ssä. A4:n suorittimen on suunnitellut Apple, joka perustuu ARM Cortex-A8 -prosessoriin (joka käyttää ARM v7 ISA:ta), ja sen GPU perustuu PowerVR:n SGX535-grafiikkaprosessoriin. A4:n CPU:n kellonopeus on 1 GHz, ja GPU:n kellonopeus on mysteeri (Apple ei paljastanut). A4:ssä on sekä L1-välimuisti (käskyt ja tiedot) että L2-välimuistihierarkiat, ja se mahdollistaa DDR2-muistilohkojen pakkaamisen (vaikka se ei sisältänyt alun perin pakattua muistimoduulia). Pakatun muistin koot vaihtelevat eri laitteissa, kuten 2x128 Mt iPadissa ja 2x256 Mt iPhonessa4.
NVIDIA Tegra 2 (sarja)
NVIDIA, alun perin GPU:ta (Graphics Processing Unit) valmistava yritys [väitettiin keksineensä GPU:t 1990-luvun lopulla], on hiljattain siirtynyt matkaviestinmarkkinoille, joilla NVIDIAn System on Chips (SoC) on otettu käyttöön puhelimissa, tabletit ja muut kädessä pidettävät laitteet. Tegra on NVIDIA:n kehittämä SoC-sarja, joka on tarkoitettu mobiilimarkkinoille. Tegra 2 -sarjan SoC:t markkinoitiin ensimmäisen kerran vuoden 2010 alussa, ja ensimmäiset laitteet, jotka ottivat ne käyttöön, ovat muutamat vähemmän kuuluisat taulutietokoneet. Saman ensimmäinen käyttöönotto älypuhelimessa tuli helmikuussa 2011, kun LG julkaisi Optimus 2X -matkapuhelimensa. Tämän jälkeen monet muut mobiililaitteet ovat käyttäneet Tegra 2 -sarjan SoC:ia, joista osa ovat Motorola Atrix 4G, Motorola Photon, LG Optimus Pad, Motorola Xoom, Lenevo ThinkPad Tablet ja Samsung Galaxy Tab 10.1.
Tegra 2 -sarjan SoC:issa (teknisesti MPSoC, koska käytössä on moniprosessoriprosessori) on ARM Cotex-A9 -pohjaiset kaksiytiminen suorittimet (joka käyttää ARM v7 ISA:ta), joiden kellotaajuus on tyypillisesti 1 GHz. Pienemmälle suulakealueelle kohdistettu NVIDIA ei tukenut NEON-ohjeita (ARM:n Advanced SIMD -laajennus) näissä prosessoreissa. Valittu GPU oli NVIDIAn Ultra Low Power (ULP) GeForce, johon on pakattu kahdeksan ydintä (se ei ole yllätys yritykselle, joka tunnetaan moniytimisistä GPU:staan). Grafiikkasuorittimet kellotetaan 300–400 MHz:n välillä sarjan eri siruissa. Tegra 2:ssa on sekä L1-välimuisti (käskyt ja tiedot – yksityinen kullekin CPU-ytimelle) että L2-välimuisti (jaettu molempien prosessoriytimien välillä) ja se mahdollistaa jopa 1 Gt:n DDR2-muistimoduulien pakkaamisen.
Vertailu Apple A4:n ja NVIDIA Tegra 2 -sarjan välillä on taulukoitu alla.
| Apple A4 | NVIDIA Tegra 2 -sarja | |
| Julkaisupäivä | Maaliskuu 2010 | Q1 2010 |
| Tyyppi | SoC | MPSoC |
| Ensimmäinen laite | iPad |
LG Optimus 2X (ensimmäinen mobiilikäyttöönotto) |
| Muut laitteet | 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 (32-bittinen) | ARM v7 (32-bittinen) |
| CPU | ARM Cotex A8 (yksiytiminen) | ARM Cortex-A9 (kaksiytiminen) |
| CPU:n kellonopeus | 1,0 GHz | 1,0 GHz – 1,2 GHz |
| GPU | PowerVR SGX535 | NVIDIA GeForce (8 ydintä) |
| GPU:n kellonopeus | Ei paljastettu | 300MHz – 400MHz |
| CPU/GPU-tekniikka | TSMC:n 45 nm | TSMC:n 40 nm |
| L1-välimuisti | 32 kt ohje, 32 kt data |
32 kt ohje, 32 kt data (jokaiselle CPU-ytimelle) |
| L2-välimuisti | 512kB |
1 Mt (jaettu molempien prosessoriytimien kesken) |
| Muisti | iPadissa oli 256 Mt Low Power DDR2 | Jopa 1 Gt |
Yhteenveto
Yhteenveto, vaikka sekä Apple A4- että NVIDIA Tegra 2 -sarjan SoC:t esiteltiin suunnilleen samaan aikaan, Tegra2:n ominaisuudet ovat vaikuttavia ja parempia useimmilla rintamilla. Alkaen suorittimesta (kaksiytiminen Tegra 2:ssa vs. yksiytiminen A4:ssä) ja sitten GPU:sta (SGX535 vs. GeForce 8core), sillä molemmat Tegra 2:n käyttöön ottamat laitteet toimivat paremmin. Tegra 2 -sirujen haittapuoli on, että ne eivät tue NEON-käskysarjaa, kun taas A4 tukee. Välimuistihierarkiassa Tegra 2:lla on suurempi L2-välimuisti kuin A4:ssä (512 kt A4:ssä vs. 1 Mt Tegra2:ssa). Siksi NVIDIA Tegra 2 ylittää Apple A4:n useimmissa tärkeimmissä asioissa.
