Apple A5X vs Nvidia Tegra 3-processors
Dit artikel vergelijkt twee recente System-on-Chips (SoC), Apple A5X en NVIDIA Tegra 3, ontworpen voor consumentenelektronica door respectievelijk Apple en NVIDIA. In de term van een leek is een SoC een computer op een enkele IC (Integrated Circuit, oftewel chip). Technisch gezien is een SoC een IC die typische componenten op een computer (zoals microprocessor, geheugen, input/output) en andere systemen integreert die elektronische en radiofuncties verzorgen. Zowel Apple A5X als NVIDIA Tegra3 zijn Multiprocessor System-on-Chip (MPSoC), waarbij het ontwerp gebruik maakt van een multiprocessor-architectuur om de beschikbare rekenkracht te benutten. Terwijl NVIDIA Tegra 3 in november 2011 uitbracht, zal Apple deze week (maart 2012) A5X met zijn iPad 3 uitbrengen.
Normaal gesproken zijn de belangrijkste componenten van een SoC de CPU (Central Processing Unit) en GPU (Graphics Processing Unit). De CPU's in zowel Apple A5X als Tegra 3 zijn gebaseerd op ARM's (Advanced RICS – Reduced Instruction Set Computer – Machine, ontwikkeld door ARM Holdings) v7 ISA (Instruction Set Architecture, degene die wordt gebruikt als uitgangspunt voor het ontwerpen van een processor).
NVIDIA Tegra 3 (Serie)
NVIDIA, oorspronkelijk een GPU-productiebedrijf (Graphics Processing Unit) [beweerde dat het eind jaren negentig GPU's had uitgevonden], is recentelijk overgestapt op de markt voor mobiele computers, waar NVIDIA's System on Chips (SoC) wordt ingezet in telefoons, tablets en andere draagbare apparaten. Tegra is een SoC-serie ontwikkeld door NVIDIA gericht op implementatie in de mobiele markt. De eerste MPSoC in de Tegra 3-serie werd begin november 2011 uitgebracht en werd voor het eerst ingezet in ASUS Transformer Prime.
NVIDIA beweert dat Tegra 3 de eerste mobiele superprocessor is, die voor het eerst een quad-core ARM Cotex-A9-architectuur combineert. Hoewel Tegra3 vier (en dus quad) ARM Cotex-A9-kernen als belangrijkste CPU heeft, heeft het een extra ARM Cotex-A9-kern (de begeleidende kern genoemd) die qua architectuur identiek is aan de andere, maar is geëtst op een laag vermogen stof en wordt op een zeer lage frequentie geklokt. Terwijl de hoofdkernen kunnen worden geklokt op 1,3 GHz (wanneer alle vier de kernen actief zijn) tot 1,4 GHz (wanneer slechts één van de vier kernen actief is), is de hulpkern geklokt op 500 MHz. Het doel van de hulpkern is om achtergrondprocessen uit te voeren wanneer het apparaat in de stand-bymodus staat en dus energie te besparen. De GPU die in Tegra3 wordt gebruikt, is NVIDIA's GeForce met 12 kernen erin. Tegra 3 maakt het mogelijk om tot 2GB DDR2 RAM in te pakken.
Apple A5X
De nieuwe iPad (ook bekend als iPad 3 of iPad HD), het eerste elektronische consumentenapparaat dat zal worden uitgerust met A5X MPSoC, wordt medio maart 2012 (in de loop van deze week) uitgebracht. Tijdens de lancering van de nieuwe iPad op 7th maart 2012 maakte Apple bekend dat ze de Apple A5X-processor gaan gebruiken om het apparaat aan te drijven. Apple A5X heeft een dual-core CPU zoals A5 en zal daarom niet heel anders presteren in vergelijking met zijn vorige A5 MPSoC. Het is de moeite waard om op te merken dat dit in tegenspraak is met de eerdere overtuiging dat Apple een quad-coreprocessor, de trend van 2012 MPSoC's (zoals Tegra 3), zal gebruiken voor zijn nieuwe iPad. Op basis van de informatie die tot nu toe is gelekt, zal Apple zijn A5X-CPU's klokken op 1,2 GHz in tegenstelling tot 1 GHz in zijn voorganger A5. Apple beweert dat hun A5X 4x betere grafische prestaties zal hebben in vergelijking met apparaten die zijn uitgerust met NVIDIA Tegra3.
Hoewel de A5X een dual-core CPU heeft, is de gebruikte GPU (die verantwoordelijk is voor de grafische prestaties) een quad-core PowerVR SGX543MP4. Daarom zullen de grafische prestaties van de A5X theoretisch worden verdubbeld in vergelijking met de A5-processor van Apple. In feite staat de "X" in A5X voor graphics. Daarom is de A5X een high-end grafische processor die naar verwachting de nieuwe iPad HD-graphics zal ondersteunen (het retina-display dat Apple introduceert in de nieuwe iPad, de eerste in tablet-pc's). Het is vermeldenswaard dat voor sommige benchmark-applicaties Apple A5 2x beter presteerde op grafisch gebied in vergelijking met Tegra3 en daarom is Apple's claim van 4x betere grafische prestaties in vergelijking met Tegra3 theoretisch mogelijk. De A5X zal naar verwachting worden geleverd met een 32 KB L1 privé cachegeheugen per core (voor gegevens en instructies afzonderlijk) en een 1 MB gedeelde L2-cache. Er wordt ook verwacht dat het wordt geleverd met een geheugen van 512 MB.
Een vergelijking tussen Apple A5X en NVIDIA Tegra3 is hieronder weergegeven.
| Apple A5X | Tegra 3-serie | |
| Releasedatum | maart 2012 | november 2011 |
| Type | MPSoC | MPSoC |
| Eerste apparaat | De nieuwe iPad (iPad 3 of iPad HD) | ASUS Transformer Prime |
| ISA | ARM v7 (32 bits) | ARM v7 (32bit) |
| CPU | ARM Cortex-A9 (dual core) | ARM Cortex-A9 (Quad Core) |
| CPU's kloksnelheid | 1.2GHz |
Single Core – tot 1,4 GHz Vier kernen – tot 1,3 GHz Companion Core – 500 MHz |
| GPU | PowerVR SGX543MP4 (quad core) | NVIDIA GeForce (12 cores) |
| GPU's kloksnelheid | Niet beschikbaar | Niet beschikbaar |
| CPU/GPU-technologie | TSMC's 45nm | TSMC's 40nm |
| L1-cache |
32kB instructie, 32kB data (per CPU-kern) |
32kB instructie, 32kB data (per CPU-kern) |
| L2-cache |
1MB (gedeeld door alle CPU-kernen) |
1MB (gedeeld door alle CPU-kernen) |
| Geheugen | 512MB DDR2, 533MHz | Tot 2GB DDR2 |
Samenvatting
Samenvattend, Apple A5X heeft een hoger potentieel en gezien het feit dat het zal worden gebruikt door een van de beste technologie-integrators, zal A5X beter worden gebruikt. Zoals de "X" in de naam A5X suggereert, zal A5X een serieuze rol spelen bij het brengen van high-definition video en afbeeldingen naar mobiele apparaten zoals tablet-pc's. Het is zelfs een noodzaak voor Apple om de best presterende grafische processor te hebben om hun retina-display aan te sturen met de hoogste resolutie die beschikbaar is voor tablet-pc's. Aan de andere kant, hoe goed de dual-core CPU zal omgaan met de rekenvraag terwijl Tegra 3 beschikbaar is met een quad-core CPU, zal moeten blijken na de lancering in de nabije toekomst (wanneer enkele benchmarktests kunnen worden uitgevoerd).
