โปรเซสเซอร์ Apple A5X กับ Nvidia Tegra 3
บทความนี้เปรียบเทียบสอง System-on-Chips (SoC), Apple A5X และ NVIDIA Tegra 3 ล่าสุดที่ออกแบบมาสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคโดย Apple และ NVIDIA ตามลำดับ ในแง่ของคนธรรมดา SoC คือคอมพิวเตอร์บน IC ตัวเดียว (Integrated Circuit หรือที่รู้จักในชื่อชิป) ในทางเทคนิค SoC คือ IC ที่รวมส่วนประกอบทั่วไปบนคอมพิวเตอร์ (เช่น ไมโครโปรเซสเซอร์ หน่วยความจำ อินพุต/เอาต์พุต) และระบบอื่นๆ ที่รองรับฟังก์ชันอิเล็กทรอนิกส์และวิทยุ ทั้ง Apple A5X และ NVIDIA Tegra3 เป็น Multiprocessor System-on-Chip (MPSoC) ซึ่งการออกแบบนี้ใช้สถาปัตยกรรมมัลติโปรเซสเซอร์เพื่อใช้ประโยชน์จากพลังการประมวลผลที่มีอยู่ในขณะที่ NVIDIA เปิดตัว Tegra 3 ในเดือนพฤศจิกายน 2011, Apple จะเปิดตัว A5X พร้อม iPad 3 ในสัปดาห์นี้ (มีนาคม 2012)
โดยทั่วไปแล้ว องค์ประกอบหลักของ SoC คือ CPU (หน่วยประมวลผลกลาง) และ GPU (หน่วยประมวลผลกราฟิก) ซีพียูใน Apple A5X และ Tegra 3 นั้นใช้ ARM (Advanced RICS – Reduced Instruction Set Computer – Machine พัฒนาโดย ARM Holdings) v7 ISA (Instruction Set Architecture ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นในการออกแบบโปรเซสเซอร์).
NVIDIA Tegra 3 (ซีรี่ย์)
NVIDIA เดิมทีเป็นบริษัทผู้ผลิต GPU (หน่วยประมวลผลกราฟิก) [อ้างว่าเป็นผู้คิดค้น GPU ในช่วงปลายทศวรรษที่ 1990] เพิ่งย้ายเข้าสู่ตลาดคอมพิวเตอร์มือถือซึ่งมีการติดตั้งระบบ NVIDIA บนชิป (SoC) ในโทรศัพท์ แท็บเล็ตและอุปกรณ์มือถืออื่นๆ Tegra เป็นซีรี่ส์ SoC ที่พัฒนาโดย NVIDIA กำหนดเป้าหมายการปรับใช้ในตลาดมือถือ MPSoC เครื่องแรกในซีรีส์ Tegra 3 วางจำหน่ายในต้นเดือนพฤศจิกายน 2011 และใช้งานครั้งแรกใน ASUS Transformer Prime
NVIDIA อ้างว่า Tegra 3 เป็นโมบายล์ซูเปอร์โปรเซสเซอร์ตัวแรก เป็นครั้งแรกที่รวมสถาปัตยกรรม ARM Cotex-A9 แบบควอดคอร์ แม้ว่า Tegra3 จะมีคอร์ ARM Cotex-A9 สี่คอร์ (และด้วยเหตุนั้นสี่แกน) เป็นซีพียูหลัก แต่ก็มีคอร์เสริม ARM Cotex-A9 (ชื่อคอร์คอร์) ซึ่งเหมือนกันในสถาปัตยกรรมกับคอร์อื่น ๆ แต่ถูกสลักด้วยพลังงานต่ำ ผ้าและโอเวอร์คล็อกที่ความถี่ต่ำมาก ในขณะที่แกนหลักสามารถโอเวอร์คล็อกได้ที่ 1.3GHz (เมื่อทั้งสี่คอร์ทำงานอยู่) ถึง 1.4GHz (เมื่อมีเพียงหนึ่งในสี่คอร์ที่ทำงานอยู่) คอร์เสริมจะถูกโอเวอร์คล็อกที่ 500MHz เป้าหมายของแกนเสริมคือการเรียกใช้กระบวนการพื้นหลังเมื่ออุปกรณ์อยู่ในโหมดสแตนด์บายและประหยัดพลังงาน GPU ที่ใช้ใน Tegra3 คือ GeForce ของ NVIDIA ซึ่งมี 12 คอร์บรรจุอยู่ Tegra 3 อนุญาตให้บรรจุ RAM DDR2 สูงสุด 2GB
Apple A5X
iPad ใหม่ (หรือที่เรียกว่า iPad 3 หรือ iPad HD) ซึ่งเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคเครื่องแรกที่จะติดตั้ง A5X MPSoC จะวางจำหน่ายในช่วงกลางเดือนมีนาคม 2555 (ในช่วงสัปดาห์นี้)ในระหว่างการเปิดตัว iPad ใหม่ในวันที่ 7th มีนาคม 2555 Apple เปิดเผยว่าพวกเขาจะใช้โปรเซสเซอร์ Apple A5X เพื่อขับเคลื่อนอุปกรณ์ Apple A5X มี CPU แบบดูอัลคอร์เช่น A5 ดังนั้นจึงทำงานได้ไม่แตกต่างกันมากเมื่อเทียบกับ A5 MPSoC รุ่นก่อน เป็นที่น่าสังเกตว่า สิ่งนี้ตรงกันข้ามกับความเชื่อก่อนหน้านี้ว่า Apple จะใช้โปรเซสเซอร์ Quad Core ซึ่งเป็นแนวโน้มของ MPSoC ปี 2012 (เช่น Tegra 3) สำหรับ iPad ใหม่ จากข้อมูลที่รั่วไหลจนถึงตอนนี้ Apple จะทำการโอเวอร์คล็อกซีพียู A5X ที่ 1.2 GHz เมื่อเทียบกับ 1GHz ใน A5 รุ่นก่อน Apple อ้างว่า A5X ของพวกเขาจะมีประสิทธิภาพที่ดีขึ้น 4 เท่าในกราฟิกเมื่อเทียบกับอุปกรณ์ที่ติดตั้ง NVIDIA Tegra3
แม้ว่า A5X จะมี CPU แบบดูอัลคอร์ แต่ GPU ที่ใช้ (ซึ่งรับผิดชอบประสิทธิภาพกราฟิก) นั้นเป็น PowerVR SGX543MP4 แบบควอดคอร์ ดังนั้นประสิทธิภาพกราฟิกของ A5X จะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าในทางทฤษฎีเมื่อเทียบกับโปรเซสเซอร์ A5 ของ Apple อันที่จริง “X” ใน A5X ย่อมาจากกราฟิก ดังนั้น A5X จึงเป็นโปรเซสเซอร์กราฟิกระดับไฮเอนด์ที่คาดว่าจะรองรับกราฟิก iPad HD ใหม่ (จอแสดงผลเรตินาที่ Apple แนะนำใน iPad ใหม่ ซึ่งเป็นรุ่นแรกในแท็บเล็ตพีซี)เป็นที่น่าสังเกตว่าสำหรับแอพพลิเคชั่นมาตรฐานบางตัว Apple A5 ทำงานได้ดีกว่า 2 เท่าในกราฟิกเมื่อเทียบกับ Tegra3 ดังนั้นการเรียกร้องของ Apple ในด้านประสิทธิภาพกราฟิกที่ดีขึ้น 4 เท่าเมื่อเทียบกับ Tegra3 นั้นเป็นไปได้ในทางทฤษฎี คาดว่า A5X จะมาพร้อมกับหน่วยความจำแคชส่วนตัว L1 ขนาด 32KB ต่อคอร์ (สำหรับข้อมูลและคำสั่งแยกต่างหาก) และแคช L2 ที่ใช้ร่วมกันขนาด 1MB นอกจากนี้ยังคาดว่าจะบรรจุด้วยหน่วยความจำ 512MB
การเปรียบเทียบระหว่าง Apple A5X และ NVIDIA Tegra3 มีตารางด้านล่าง
| Apple A5X | Tegra 3 Series | |
| วันที่ออก | มีนาคม 2555 | พฤศจิกายน 2554 |
| ประเภท | MPSoC | MPSoC |
| เครื่องแรก | iPad ใหม่ (iPad 3 หรือ iPad HD) | ASUS Transformer Prime |
| ISA | ARM v7 (32 บิต) | ARM v7 (32bit) |
| CPU | ARM Cortex-A9 (ดูอัลคอร์) | ARM Cortex-A9 (Quad Core) |
| ความเร็วสัญญาณนาฬิกาของ CPU | 1.2GHz |
แกนเดี่ยว – สูงสุด 1.4 GHz สี่แกน – สูงสุด 1.3 GHz แกนคู่หู – 500 MHz |
| GPU | PowerVR SGX543MP4 (ควอดคอร์) | NVIDIA GeForce (12 คอร์) |
| ความเร็วสัญญาณนาฬิกาของ GPU | ไม่ว่าง | ไม่ว่าง |
| เทคโนโลยี CPU/GPU | 45nm ของ TSMC | 40nm ของ TSMC |
| แคช L1 |
คำสั่ง 32kB ข้อมูล 32kB (ต่อ CPU core) |
คำสั่ง 32kB ข้อมูล 32kB (ต่อ CPU core) |
| แคช L2 |
1MB (แชร์กับแกน CPU ทั้งหมด) |
1MB (แชร์กับแกน CPU ทั้งหมด) |
| หน่วยความจำ | 512MB DDR2, 533MHz | สูงสุด 2GB DDR2 |
สรุป
โดยสรุปแล้ว Apple A5X มีศักยภาพที่สูงกว่า และเนื่องจากมันจะถูกใช้งานโดยหนึ่งในผู้ผสานรวมเทคโนโลยีที่ดีที่สุด จะทำให้ A5X ใช้งานได้ดียิ่งขึ้นตามที่ "X" ในชื่อ A5X แนะนำ A5X จะมีบทบาทสำคัญในการนำวิดีโอความละเอียดสูงและกราฟิกมาสู่อุปกรณ์พกพาเช่นแท็บเล็ตพีซี อันที่จริงแล้ว Apple จำเป็นต้องมีโปรเซสเซอร์กราฟิกที่มีประสิทธิภาพดีที่สุดในการขับเคลื่อนจอภาพเรตินาด้วยความละเอียดสูงสุดสำหรับแท็บเล็ตพีซี ในทางกลับกัน CPU แบบดูอัลคอร์จะดีเพียงใดเพื่อรับมือกับความต้องการในการคำนวณ ในขณะที่ Tegra 3 ออกวางจำหน่ายพร้อมกับซีพียูแบบควอดคอร์นั้นจะต้องเห็นหลังจากการเปิดตัวในอนาคตอันใกล้นี้ (เมื่อการทดสอบเกณฑ์มาตรฐานบางอย่างสามารถดำเนินการได้)
