Apple A4 กับ NVIDIA Tegra 2 | NVIDIA Tegra 2 เทียบกับความเร็วของ Apple A4, ประสิทธิภาพ
บทความนี้เปรียบเทียบสอง System-on-Chips (SoC), Apple A4 และ NVIDIA Tegra 2 ที่วางตลาดโดย Apple และ NVIDIA ตามลำดับโดยกำหนดเป้าหมายไปยังอุปกรณ์พกพา ในแง่ของคนธรรมดา SoC คือคอมพิวเตอร์บน IC ตัวเดียว (Integrated Circuit หรือที่รู้จักในชื่อชิป) ในทางเทคนิค SoC คือ IC ที่รวมส่วนประกอบทั่วไปบนคอมพิวเตอร์ (เช่น ไมโครโปรเซสเซอร์ หน่วยความจำ อินพุต/เอาต์พุต) และระบบอื่นๆ ที่รองรับฟังก์ชันอิเล็กทรอนิกส์และวิทยุ Apple เปิดตัวโปรเซสเซอร์ A4 ในเดือนมีนาคม 2010 ด้วยแท็บเล็ตพีซีเปิดตัว Apple iPad NVIDIA เปิดตัว Tegra 2 ในไตรมาสแรกของปี 2010
โดยทั่วไปแล้ว องค์ประกอบหลักของ SoC คือ CPU (หน่วยประมวลผลกลาง) และ GPU (หน่วยประมวลผลกราฟิก) ซีพียูใน A4 และ Tegra 2 นั้นใช้ ARM (Advanced RICS – Reduced Instruction Set Computer – Machine พัฒนาโดย ARM Holdings) v7 ISA (Instruction Set Architecture ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นในการออกแบบโปรเซสเซอร์)
แอปเปิ้ล A4
A4 ผลิตในเชิงพาณิชย์ครั้งแรกในเดือนมีนาคม 2010 และ Apple ใช้สำหรับ Apple iPad ซึ่งเป็นแท็บเล็ตพีซีเครื่องแรกที่ทำการตลาดโดย Apple หลังจากการปรับใช้ใน iPad แล้ว Apple A4 ก็ถูกปรับใช้ใน iPhone 4 และ iPod Touch 4G ในภายหลัง CPU ของ A4 ได้รับการออกแบบโดย Apple โดยใช้โปรเซสเซอร์ ARM Cortex-A8 (ที่ใช้ ARM v7 ISA) และ GPU นั้นใช้โปรเซสเซอร์กราฟิก SGX535 ของ PowerVR CPU ใน A4 นั้นโอเวอร์คล็อกที่ความเร็ว 1GHz และความเร็วสัญญาณนาฬิกาของ GPU นั้นเป็นเรื่องลึกลับ (ไม่ได้เปิดเผยโดย Apple) A4 มีทั้งแคช L1 (คำสั่งและข้อมูล) และลำดับชั้นแคช L2 และอนุญาตให้บรรจุบล็อกหน่วยความจำ DDR2 (แม้ว่าจะไม่มีโมดูลหน่วยความจำที่บรรจุไว้ตั้งแต่แรก)ขนาดของแพ็คเกจหน่วยความจำจะแตกต่างกันไปตามอุปกรณ์ต่างๆ เช่น 2x128MB ใน iPad และ 2x256MB ใน iPhone4
NVIDIA Tegra 2 (ซีรี่ย์)
NVIDIA เดิมทีเป็นบริษัทผู้ผลิต GPU (หน่วยประมวลผลกราฟิก) [อ้างว่าเป็นผู้คิดค้น GPU ในช่วงปลายทศวรรษที่ 1990] เพิ่งย้ายเข้าสู่ตลาดคอมพิวเตอร์มือถือซึ่งมีการติดตั้งระบบ NVIDIA บนชิป (SoC) ในโทรศัพท์ แท็บเล็ตและอุปกรณ์มือถืออื่นๆ Tegra เป็นซีรี่ส์ SoC ที่พัฒนาโดย NVIDIA กำหนดเป้าหมายการปรับใช้ในตลาดมือถือ SoC ซีรีส์ Tegra 2 ออกวางตลาดครั้งแรกในต้นปี 2010 และอุปกรณ์ชุดแรกที่ปรับใช้คือแท็บเล็ตพีซีบางรุ่นที่ไม่มีชื่อเสียง การติดตั้งครั้งแรกในสมาร์ทโฟนเกิดขึ้นเมื่อเดือนกุมภาพันธ์ 2554 เมื่อ LG เปิดตัวโทรศัพท์มือถือ Optimus 2X ตามมาด้วยอุปกรณ์มือถืออื่น ๆ จำนวนมากที่ใช้ SoC ของ Tegra 2 series ซึ่งบางรุ่น ได้แก่ Motorola Atrix 4G, Motorola Photon, LG Optimus Pad, Motorola Xoom, Lenevo ThinkPad Tablet และ Samsung Galaxy Tab 101.
SoC ซีรีส์ Tegra 2 (ในทางเทคนิคคือ MPSoC เนื่องจากมีการใช้ซีพียูแบบมัลติโปรเซสเซอร์) มีซีพียูแบบดูอัลคอร์ที่ใช้ ARM Cotex-A9 (ซึ่งใช้ ARM v7 ISA) ซึ่งโดยทั่วไปจะโอเวอร์คล็อกที่ 1GHz การกำหนดเป้าหมายพื้นที่ขนาดเล็กลง NVIDIA ไม่สนับสนุนคำสั่ง NEON (ส่วนขยาย Advanced SIMD ของ ARM) ในซีพียูเหล่านี้ GPU ที่เลือกคือ GeForce Ultra Low Power (ULP) ของ NVIDIA ซึ่งมีแปดคอร์ที่บรรจุอยู่ (ไม่น่าแปลกใจสำหรับบริษัทที่มีชื่อเสียงในด้าน GPU หลายคอร์หลายตัว) GPU มีการโอเวอร์คล็อกระหว่าง 300MHz ถึง 400MHz ในชิปต่างๆ ในซีรีส์ Tegra 2 มีทั้ง L1 cache (คำสั่งและข้อมูล – ส่วนตัวสำหรับ CPU core แต่ละคอร์) และ L2 cache (แชร์ระหว่างแกน CPU ทั้งสอง) และอนุญาตให้บรรจุโมดูลหน่วยความจำ DDR2 ได้สูงสุด 1GB
การเปรียบเทียบระหว่าง Apple A4 และ NVIDIA Tegra 2 Series มีตารางด้านล่าง
| แอปเปิ้ล A4 | NVIDIA Tegra 2 Series | |
| วันที่ออก | มีนาคม 2010 | Q1 2010 |
| ประเภท | SoC | MPSoC |
| เครื่องแรก | iPad |
LG Optimus 2X (การปรับใช้มือถือครั้งแรก) |
| อุปกรณ์อื่นๆ | iPhone 4, iPod Touch 4G | Motorola Atrix 4G, Motorola Photon 4G, LG Optimus Pad, Motorola Xoom, Motorola Electrify, แท็บเล็ต Lenevo ThinkPad, Samsung Galaxy Tab 10.1 |
| ISA | ARM v7 (32bit) | ARM v7 (32bit) |
| CPU | ARM Cotex A8 (แกนเดี่ยว) | ARM Cortex-A9 (ดูอัลคอร์) |
| ความเร็วสัญญาณนาฬิกาของ CPU | 1.0 GHz | 1.0 GHz – 1.2 GHz |
| GPU | PowerVR SGX535 | NVIDIA GeForce (8 คอร์) |
| ความเร็วสัญญาณนาฬิกาของ GPU | ไม่เปิดเผย | 300MHz – 400MHz |
| เทคโนโลยี CPU/GPU | 45nm ของ TSMC | 40nm ของ TSMC |
| แคช L1 | คำสั่ง 32kB ข้อมูล 32kB |
คำสั่ง 32kB ข้อมูล 32kB (สำหรับแกน CPU แต่ละคอร์) |
| แคช L2 | 512kB |
1MB (แชร์ระหว่างแกน CPU ทั้งสองตัว) |
| หน่วยความจำ | iPad มี 256MB Low Power DDR2 | สูงสุด 1GB |
สรุป
โดยสรุป แม้ว่า SoC ของ Apple A4 และ NVIDIA Tegra 2 series จะเปิดตัวในเวลาเดียวกัน แต่ฟีเจอร์ของ Tegra2 ก็น่าประทับใจและดีขึ้นในทุกด้าน เริ่มจาก CPU (ดูอัลคอร์ใน Tegra 2 เทียบกับคอร์เดี่ยวใน A4) และจากนั้นใช้ GPU (SGX535 เทียบกับ GeForce 8core) สำหรับทั้งสองสิ่งที่ Tegra 2 ปรับใช้นั้นเป็นที่รู้กันว่าทำงานได้ดีกว่า ข้อเสียของชิป Tegra 2 คือไม่รองรับชุดคำสั่ง NEON ในขณะที่ A4 รองรับ ในลำดับชั้นแคช Tegra 2 มีแคช L2 ที่ใหญ่กว่าเมื่อเปรียบเทียบกับ A4 (512kB ใน A4 เทียบกับ 1MB ใน Tegra2) ดังนั้น NVIDIA Tegra 2 มีประสิทธิภาพเหนือกว่า Apple A4 ในด้านหลักๆ ส่วนใหญ่
