Apple A5 vs NVIDIA Tegra 3 | Processore Nvidia Tegra 3 Quad-Core vs velocità del processore Apple A5, prestazioni
Questo articolo mette a confronto due recenti System-on-Chip (SoC), Apple A5 e NVIDIA Tegra3, progettati rispettivamente per l'elettronica di consumo da Apple e NVIDIA. In parole povere, un SoC è un computer su un singolo circuito integrato (circuito integrato, alias chip). Tecnicamente, un SoC è un circuito integrato che integra componenti tipici su un computer (come microprocessore, memoria, input/output) e altri sistemi che soddisfano le funzionalità elettroniche e radio. Sia Apple A5 che NVIDIA Tegra3 sono Multiprocessor System-on-Chip (MPSoC), in cui il design utilizza un'architettura multiprocessore per sfruttare la potenza di calcolo disponibile. Mentre Apple ha rilasciato A5 a marzo 2011 con il suo iPad2, NVIDIA ha rilasciato Tegra3 a novembre 2011 e deve ancora essere utilizzato nell'elettronica di consumo.
In genere, i componenti principali di un SoC sono la sua CPU (Central Processing Unit) e la GPU (Graphics Processing Unit). Le CPU di Apple A5 e Tegra3 sono basate su ARM (Advanced RICS – Reduced Instruction Set Computer – Machine, sviluppato da ARM Holdings) v7 ISA (Instruction Set Architecture, quella che viene utilizzata come punto di partenza per la progettazione di un processore).
Apple A5
A5 è stato commercializzato per la prima volta nel marzo 2011, quando Apple ha rilasciato il suo ultimo tablet, iPad2. Successivamente il recente clone di iPhone di Apple, iPhone 4S è stato rilasciato dotato di Apple A5. Apple A5 è stato progettato da Apple e prodotto da Samsung per conto di Apple. A differenza del suo predecessore Apple A4, A5 ha dual core sia nella CPU che nella GPU. Pertanto, tecnicamente Apple A5 non è solo un SoC, ma anche un MPSoC (Multi Processor System on Chip). La CPU dual core di A5 si basa sul processore ARM Cotex-A9 (che utilizza lo stesso ARM v7 ISA utilizzato da Apple A4) e la sua GPU dual core è basata sul processore grafico PowerVR SGX543MP2. La CPU di A5 ha tipicamente un clock a 1GHz (il clock utilizza il ridimensionamento della frequenza; quindi, la velocità di clock può cambiare da 800MHz a 1GHz, in base al carico, mirando al risparmio energetico) e la sua GPU ha un clock a 200MHz. A5 ha sia memorie cache L1 (istruzione e dati) che L2. L'A5 viene fornito con un pacchetto di memoria DDR2 da 512 MB con clock in genere a 533 MHz.
NVIDIA Tegra3 (Serie)
NVIDIA, originariamente una società di produzione di GPU (Graphics Processing Unit) [che ha affermato di aver inventato le GPU alla fine degli anni novanta] si è recentemente trasferita nel mercato del mobile computing, dove i System on Chips (SoC) di NVIDIA sono implementati nei telefoni, tablet e altri dispositivi palmari. Tegra è una serie di SoC sviluppata da NVIDIA per l'implementazione nel mercato mobile. Il primo MPSoC della serie Tegra3 è stato rilasciato all'inizio di novembre 2011 e deve ancora essere distribuito nei dispositivi disponibili in commercio.
NVIDIA afferma che Tegra3 è il primo super processore mobile, che per la prima volta unisce l'architettura ARM Cotex-A9 quad core. Sebbene Tegra3 abbia quattro (e quindi quad) core ARM Cotex-A9 come CPU principale, ha un core ARM Cotex-A9 ausiliario (chiamato core companion), che è identico nell'architettura agli altri, ma incide a bassa potenza tessuto e orologi a bassissima frequenza. Mentre i core principali possono avere un clock da 1,3 GHz (quando tutti e quattro i core sono attivi) a 1,4 GHz (quando solo uno dei quattro core è attivo), i core ausiliari hanno un clock da 500 MHz. L'obiettivo del core ausiliario è eseguire processi in background quando il dispositivo è in modalità standby e, quindi, risparmiare energia. La GPU utilizzata in Tegra3 è la GeForce di NVIDIA, che contiene 12 core. Tegra 3 ha sia la cache L1 che la cache L2 che è simile a quella di Tegra 2 e consente di impacchettare fino a 2 GB di RAM DDR2.
Di seguito è riportato un confronto tra Apple A5 e NVIDIA Tegra3.
| Apple A5 | Tegra 3 Series | |
| Data di uscita | Marzo 2011 | Novembre 2011 |
| Tipo | MPSoC | MPSoC |
| Primo dispositivo | iPad2 | Non ancora distribuito |
| Altri dispositivi | iPhone 4S | – |
| ISA | ARM v7 (32bit) | ARM v7 (32bit) |
| CPU | ARM Cotex A9 (Dual Core) | ARM Cortex-A9 (Quad Core) |
| Velocità di clock della CPU | 1GHz (800MHz-1GHz) |
Single Core – fino a 1,4 GHz Quattro core – fino a 1,3 GHz Companion Core – 500 MHz |
| GPU | PowerVR SGX543MP2 (dual core) | NVIDIA GeForce (12 core) |
| Velocità di clock della GPU | 200MHz | Non disponibile |
| Tecnologia CPU/GPU | 45nm di TSMC | 40nm di TSMC |
| L1 Cache |
32kB di istruzioni, 32kB di dati (per ogni core della CPU) |
32kB di istruzioni, 32kB di dati (per ogni core della CPU) |
| L2 Cache |
1MB (condiviso tra tutti i core della CPU) |
1MB (condiviso tra tutti i core della CPU) |
| Memoria | 512MB DDR2 a bassa potenza, con clock a 533MHz | Fino a 2GB DDR2 |
Riepilogo
In sintesi, NVIDIA, nel nome della serie Tegra 3, è uscita con un MPSoC ad alto potenziale. Ovviamente supera l'Apple A5 sulla carta sia in termini di potenza di calcolo che di prestazioni grafiche. L'idea di un core complementare è molto chiara, in quanto può essere ampiamente utilizzato per i dispositivi mobili poiché tali dispositivi sono in modalità standby il più delle volte e ci si aspetta che eseguano attività in background. Apple A5 ha dimostrato di essere un successo di mercato nella sua distribuzione, iPad2 e iPhone 4S. Alcuni possono obiettare che il tessuto costoso e a basso consumo utilizzato nel core compagno può gravare sugli utenti. Come l'industria del mobile computing utilizzerà il potenziale e la fattibilità del mercato di Tegra3 è ancora da vedere.
