Apple A4 vs NVIDIA Tegra 2 | NVIDIA Tegra 2 vs Apple A4 Velocitat, rendiment
Aquest article compara dos System-on-Chips (SoC), Apple A4 i NVIDIA Tegra 2, comercialitzats per Apple i NVIDIA dirigits respectivament a dispositius portàtils. En el terme d'un laic, un SoC és un ordinador en un únic IC (circuit integrat, també conegut com xip). Tècnicament, un SoC és un IC que integra components típics en un ordinador (com ara microprocessador, memòria, entrada/sortida) i altres sistemes que ofereixen funcionalitats electròniques i de ràdio. Apple va llançar el seu processador A4 el març de 2010 amb la seva tauleta PC inaugural, Apple iPad. NVIDIA va llançar Tegra 2 el primer trimestre del 2010.
Normalment, els components principals d'un SoC són la seva CPU (Unitat de processament central) i GPU (Unitat de processament gràfic). Les CPU d'A4 i Tegra 2 es basen en ARM (Advanced RICS – Reduced Instruction Set Computer – Machine, desenvolupat per ARM Holdings) v7 ISA (Instruction Set Architecture, el que s'utilitza com a punt de partida per dissenyar un processador).
Apple A4
A4 es va produir comercialment per primera vegada el març de 2010 i Apple el va utilitzar per al seu iPad d'Apple, la primera tauleta PC comercialitzada per Apple. Després del desplegament a l'iPad, Apple A4 es va desplegar més tard a l'iPhone 4 i l'iPod Touch 4G. La CPU de l'A4 està dissenyada per Apple basant-se en el processador ARM Cortex-A8 (que utilitza ARM v7 ISA) i la seva GPU es basa en el processador gràfic SGX535 de PowerVR. La CPU de l'A4 té una velocitat d'1 GHz i la velocitat de rellotge de la GPU és un misteri (no va ser revelada per Apple). L'A4 té jerarquies de memòria cau L1 (instruccions i dades) i memòria cau L2, i permet empaquetar blocs de memòria DDR2 (tot i que originalment no contenia mòduls de memòria). Les mides de la memòria empaquetada varien segons els diferents dispositius, com ara 2x128MB a l'iPad i 2x256MB a l'iPhone4.
NVIDIA Tegra 2 (sèrie)
NVIDIA, originalment una empresa de fabricació de GPU (Unitat de processament gràfic) [afirmava haver inventat les GPU a finals dels noranta], s'ha traslladat recentment al mercat de la informàtica mòbil, on el System on Chips (SoC) de NVIDIA s'implementa als telèfons, tauletes i altres dispositius de mà. Tegra és una sèrie de SoC desenvolupada per NVIDIA orientada al desplegament al mercat mòbil. Els SoC de la sèrie Tegra 2 es van comercialitzar per primera vegada a principis del 2010 i els primers dispositius que els van implementar són tauletes PC no tan famoses. El primer desplegament del mateix en un telèfon intel·ligent va arribar el febrer de 2011 quan LG va llançar el seu telèfon mòbil Optimus 2X. Després d'això, un gran nombre d' altres dispositius mòbils han utilitzat SoC de la sèrie Tegra 2, alguns dels quals són Motorola Atrix 4G, Motorola Photon, LG Optimus Pad, Motorola Xoom, Lenevo ThinkPad Tablet i Samsung Galaxy Tab 10.1.
Els SoC de la sèrie Tegra 2 (tècnicament MPSoC, a causa de la CPU multiprocessador desplegada) tenen CPU de doble nucli basades en ARM Cotex-A9 (que utilitzen ARM v7 ISA), que normalment tenen una velocitat d'1 GHz. Apuntant a una àrea de matriu més petita, NVIDIA no admetia instruccions NEON (extensió SIMD avançada d'ARM) en aquestes CPU. La GPU escollida va ser la GeForce Ultra Low Power (ULP) de NVIDIA, que té vuit nuclis incorporats (no és una sorpresa per a una empresa famosa per les seves GPU de diversos nuclis). Les GPU estan registrades entre 300MHz i 400MHz en diferents xips de la sèrie. Tegra 2 té jerarquies de memòria cau L1 (instruccions i dades: privades per a cada nucli de CPU) i memòria cau L2 (compartida entre ambdós nuclis de CPU) i permet empaquetar mòduls de memòria DDR2 de fins a 1 GB.
A continuació es mostra una comparació entre Apple A4 i NVIDIA Tegra 2 Series.
| Apple A4 | NVIDIA Tegra 2 Series | |
| Data de llançament | març de 2010 | Q1 2010 |
| Tipus | SoC | MPSoC |
| Primer dispositiu | iPad |
LG Optimus 2X (primer desplegament mòbil) |
| Altres dispositius | 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 bits) | ARM v7 (32 bits) |
| CPU | ARM Cotex A8 (un sol nucli) | ARM Cortex-A9 (doble nucli) |
| Velocitat de rellotge de la CPU | 1,0 GHz | 1,0 GHz – 1,2 GHz |
| GPU | PowerVR SGX535 | NVIDIA GeForce (8 nuclis) |
| Velocitat de rellotge de la GPU | No revelat | 300MHz – 400MHz |
| Tecnologia CPU/GPU | 45nm de TSMC | 40nm de TSMC |
| L1 Cache | 32 kB d'instrucció, 32 kB de dades |
32 kB d'instrucció, 32 kB de dades (per a cada nucli de la CPU) |
| L2 Cache | 512kB |
1MB (compartit entre els dos nuclis de la CPU) |
| Memòria | iPad tenia 256 MB de DDR2 de baixa potència | Fins a 1 GB |
Resum
En resum, tot i que els SoC de la sèrie Apple A4 i NVIDIA Tegra 2 es van introduir més o menys al mateix temps, les característiques de Tegra2 són impressionants i millors en la majoria de fronts. Començant per la CPU (doble nucli en Tegra 2 vs. simple nucli en A4) i després per la GPU (SGX535 vs. GeForce 8core), per a tots dos se sap que el que està desplegat per Tegra 2 funciona millor. Un inconvenient dels xips Tegra 2 és que no admeten el conjunt d'instruccions NEON, mentre que A4 sí. A la jerarquia de la memòria cau, Tegra 2 té una memòria cau L2 més gran en comparació amb l'A4 (512 kB en A4 vs. 1 MB en Tegra2). Per tant, NVIDIA Tegra 2 supera l'Apple A4 en la majoria dels aspectes principals.
