Apple A5 กับ NVIDIA Tegra 3 | โปรเซสเซอร์ Nvidia Tegra 3 Quad-Core เทียบกับความเร็วโปรเซสเซอร์ Apple A5, ประสิทธิภาพ
บทความนี้เปรียบเทียบสอง System-on-Chips (SoC), Apple A5 และ NVIDIA Tegra3 ที่ออกแบบมาสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคโดย 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 A5 และ NVIDIA Tegra3 เป็น Multiprocessor System-on-Chip (MPSoC) ซึ่งการออกแบบนี้ใช้สถาปัตยกรรมมัลติโปรเซสเซอร์เพื่อใช้ประโยชน์จากพลังการประมวลผลที่มีอยู่ในขณะที่ Apple เปิดตัว A5 ในเดือนมีนาคม 2011 ด้วย iPad2, NVIDIA เปิดตัว Tegra3 ในเดือนพฤศจิกายน 2011 และยังไม่ได้ใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค
โดยทั่วไปแล้ว องค์ประกอบหลักของ SoC คือ CPU (หน่วยประมวลผลกลาง) และ GPU (หน่วยประมวลผลกราฟิก) ซีพียูใน Apple A5 และ Tegra3 นั้นใช้ ARM (Advanced RICS – Reduced Instruction Set Computer – Machine พัฒนาโดย ARM Holdings) v7 ISA (Instruction Set Architecture ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นในการออกแบบโปรเซสเซอร์)
แอปเปิ้ล A5
A5 วางตลาดครั้งแรกในเดือนมีนาคม 2011 เมื่อ Apple เปิดตัวแท็บเล็ตรุ่นล่าสุด iPad2 ต่อมา iPhone 4S โคลนล่าสุดของ Apple ได้เปิดตัวพร้อมกับ Apple A5 Apple A5 ออกแบบโดย Apple และผลิตโดย Samsung ในนามของ Apple ต่างจาก Apple A4 รุ่นก่อน A5 มีแกนคู่ทั้งใน CPU และ GPU ดังนั้นในทางเทคนิคแล้ว Apple A5 ไม่ได้เป็นเพียง SoC แต่ยังเป็น MPSoC (ระบบโปรเซสเซอร์หลายตัวบนชิป)CPU แบบดูอัลคอร์ของ A5 ใช้โปรเซสเซอร์ ARM Cotex-A9 (ซึ่งใช้ ARM v7 ISA เดียวกันกับที่ใช้โดย Apple A4) และ GPU แบบดูอัลคอร์นั้นใช้โปรเซสเซอร์กราฟิก PowerVR SGX543MP2 โดยทั่วไปแล้ว CPU ของ A5 จะทำการโอเวอร์คล็อกที่ 1GHz (การตอกบัตรใช้การปรับขนาดความถี่ ดังนั้น ความเร็วสัญญาณนาฬิกาสามารถเปลี่ยนจาก 800MHz เป็น 1GHz ตามโหลด การกำหนดเป้าหมายการประหยัดพลังงาน) และนาฬิกา GPU ที่ 200MHz A5 มีทั้ง L1 (คำสั่งและข้อมูล) และหน่วยความจำแคช L2 A5 มาพร้อมกับแพ็คเกจหน่วยความจำ DDR2 ขนาด 512MB ซึ่งโดยทั่วไปจะโอเวอร์คล็อกที่ 533MHz
NVIDIA Tegra3 (ซีรี่ย์)
NVIDIA เดิมทีเป็นบริษัทผู้ผลิต GPU (หน่วยประมวลผลกราฟิก) [อ้างว่าเป็นผู้คิดค้น GPU ในช่วงปลายทศวรรษที่ 1990] เพิ่งย้ายเข้าสู่ตลาดคอมพิวเตอร์มือถือซึ่งมีการติดตั้งระบบ NVIDIA บนชิป (SoC) ในโทรศัพท์ แท็บเล็ตและอุปกรณ์มือถืออื่นๆ Tegra เป็นซีรี่ส์ SoC ที่พัฒนาโดย NVIDIA กำหนดเป้าหมายการปรับใช้ในตลาดมือถือ MPSoC ชุดแรกในซีรีส์ Tegra3 วางจำหน่ายในต้นเดือนพฤศจิกายน 2554 และยังไม่ได้ปรับใช้ในอุปกรณ์ที่มีจำหน่ายทั่วไป
NVIDIA อ้างว่า Tegra3 เป็นโมบายล์ซูเปอร์โปรเซสเซอร์ตัวแรก ที่รวมสถาปัตยกรรม ARM Cotex-A9 แบบควอดคอร์เข้าด้วยกันเป็นครั้งแรก แม้ว่า Tegra3 จะมีคอร์ ARM Cotex-A9 สี่คอร์ (และด้วยเหตุนั้นจึงเป็นสี่คอร์) แต่ก็มีคอร์เสริม ARM Cotex-A9 (ชื่อคอร์คอร์) ซึ่งเหมือนกันในสถาปัตยกรรมกับคอร์อื่นๆ แต่ต้องใช้พลังงานต่ำ ผ้าและนาฬิกาที่ความถี่ต่ำมาก ในขณะที่คอร์หลักสามารถโอเวอร์คล็อกได้ที่ 1.3GHz (เมื่อคอร์ทั้งสี่ทำงาน) ถึง 1.4GHz (เมื่อมีเพียงหนึ่งในสี่คอร์ที่ทำงานอยู่) นาฬิกาคอร์เสริมที่ 500MHz เป้าหมายของแกนเสริมคือการเรียกใช้กระบวนการพื้นหลังเมื่ออุปกรณ์อยู่ในโหมดสแตนด์บายและประหยัดพลังงาน GPU ที่ใช้ใน Tegra3 คือ GeForce ของ NVIDIA ซึ่งมี 12 คอร์บรรจุอยู่ Tegra 3 มีทั้ง L1 cache และ L2 cache ที่คล้ายกับ Tegra 2 และอนุญาตให้บรรจุ RAM DDR2 ได้สูงสุด 2GB
การเปรียบเทียบระหว่าง Apple A5 และ NVIDIA Tegra3 มีตารางด้านล่าง
| แอปเปิ้ล A5 | Tegra 3 Series | |
| วันที่ออก | มีนาคม 2554 | พฤศจิกายน 2554 |
| ประเภท | MPSoC | MPSoC |
| เครื่องแรก | iPad2 | ยังไม่ได้ใช้งาน |
| อุปกรณ์อื่นๆ | iPhone 4S | – |
| ISA | ARM v7 (32bit) | ARM v7 (32bit) |
| CPU | ARM Cotex A9 (ดูอัลคอร์) | ARM Cortex-A9 (Quad Core) |
| ความเร็วสัญญาณนาฬิกาของ CPU | 1GHz (800MHz-1GHz) |
แกนเดี่ยว – สูงสุด 1.4 GHz สี่แกน – สูงสุด 1.3 GHz แกนคู่หู – 500 MHz |
| GPU | PowerVR SGX543MP2 (ดูอัลคอร์) | NVIDIA GeForce (12 คอร์) |
| ความเร็วสัญญาณนาฬิกาของ GPU | 200MHz | ไม่ว่าง |
| เทคโนโลยี CPU/GPU | 45nm ของ TSMC | 40nm ของ TSMC |
| แคช L1 |
คำสั่ง 32kB ข้อมูล 32kB (สำหรับแกน CPU แต่ละคอร์) |
คำสั่ง 32kB ข้อมูล 32kB (สำหรับแกน CPU แต่ละคอร์) |
| แคช L2 |
1MB (แชร์กับแกน CPU ทั้งหมด) |
1MB (แชร์กับแกน CPU ทั้งหมด) |
| หน่วยความจำ | 512MB Low Power DDR2, โอเวอร์คล็อกที่ 533MHz | สูงสุด 2GB DDR2 |
สรุป
โดยสรุป NVIDIA ในชื่อ Tegra 3 series ได้ออก MPSoC ที่มีศักยภาพสูง. เห็นได้ชัดว่ามีประสิทธิภาพเหนือกว่า Apple A5 บนกระดาษทั้งในด้านพลังประมวลผลและประสิทธิภาพกราฟิก แนวคิดของแกนร่วมนั้นประณีตมาก เนื่องจากสามารถใช้งานได้สูงสำหรับอุปกรณ์พกพา เนื่องจากอุปกรณ์ดังกล่าวอยู่ในโหมดสแตนด์บายบ่อยกว่าปกติ และคาดว่าจะทำงานเบื้องหลังได้Apple A5 ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าประสบความสำเร็จในตลาดในการปรับใช้ iPad2 และ iPhone 4S บางคนอาจโต้แย้งว่าแฟบริคที่มีราคาแพงและใช้พลังงานต่ำที่ใช้ในคอร์ร่วมนั้นเป็นภาระแก่ผู้ใช้ วิธีการที่อุตสาหกรรมคอมพิวเตอร์มือถือจะใช้ศักยภาพและความเป็นไปได้ทางการตลาดของ Tegra3 ยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด
