Apple A4 vs NVIDIA Tegra 2 | NVIDIA Tegra 2 vs Apple A4 Snelheid, Prestaties
Dit artikel vergelijkt twee System-on-Chips (SoC), Apple A4 en NVIDIA Tegra 2, op de markt gebracht door Apple en NVIDIA, respectievelijk gericht op draagbare apparaten. 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. Apple bracht zijn A4-processor in maart 2010 uit met zijn inaugurele tablet-pc, Apple iPad. NVIDIA bracht Tegra 2 uit in het eerste kwartaal van 2010.
Normaal gesproken zijn de belangrijkste componenten van een SoC de CPU (Central Processing Unit) en GPU (Graphics Processing Unit). De CPU's in zowel A4 als Tegra 2 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).
Apple A4
A4 werd voor het eerst commercieel geproduceerd in maart 2010 en Apple gebruikte het voor hun Apple iPad, de eerste tablet-pc die door Apple op de markt werd gebracht. Na de implementatie in iPad, werd Apple A4 later geïmplementeerd in iPhone 4 en iPod Touch 4G. De CPU van de A4 is ontworpen door Apple op basis van de ARM Cortex-A8-processor (die ARM v7 ISA gebruikt) en de GPU is gebaseerd op de SGX535 grafische processor van PowerVR. De CPU in A4 is geklokt met een snelheid van 1GHz, en de kloksnelheid van de GPU is een mysterie (werd niet onthuld door Apple). A4 heeft zowel L1-cache (instructie en gegevens) als L2-cache-hiërarchieën en maakt het mogelijk om DDR2-geheugenblokken in te pakken (hoewel het oorspronkelijk geen geheugenmodule bevatte). De grootte van het verpakte geheugen varieert tussen verschillende apparaten, zoals 2x128MB in iPad en 2x256MB in iPhone4.
NVIDIA Tegra 2 (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. Tegra 2-serie SoC's werden voor het eerst op de markt gebracht begin 2010, en de eerste apparaten die ze hebben geïmplementeerd, zijn enkele niet zo bekende tablet-pc's. De eerste implementatie van hetzelfde in een smartphone kwam in februari 2011 toen LG zijn Optimus 2X mobiele telefoon uitbracht. Waarna een groot aantal andere mobiele apparaten gebruik hebben gemaakt van Tegra 2-serie SoC's, waaronder Motorola Atrix 4G, Motorola Photon, LG Optimus Pad, Motorola Xoom, Lenevo ThinkPad Tablet en Samsung Galaxy Tab 10.1.
Tegra 2-serie SoC's (technisch gezien MPSoC, vanwege de multi-processor CPU die is ingezet) heeft op ARM Cotex-A9 gebaseerde dual-core CPU's (die ARM v7 ISA gebruiken), die doorgaans zijn geklokt op 1GHz. NVIDIA richtte zich op een kleiner matrijsgebied en ondersteunde geen NEON-instructies (ARM's Advanced SIMD-extensie) in deze CPU's. De GPU bij uitstek was NVIDIA's Ultra Low Power (ULP) GeForce, die acht cores bevat (het is geen verrassing voor een bedrijf dat bekend staat om hun multi-to-very core GPU's). De GPU's zijn geklokt tussen 300MHz en 400MHz in verschillende chips in de serie. Tegra 2 heeft zowel L1-cache (instructie en gegevens - privé voor elke CPU-kern) en L2-cache (gedeeld tussen beide CPU-kernen) hiërarchieën, en het maakt het mogelijk om tot 1 GB DDR2-geheugenmodules in te pakken.
Een vergelijking tussen Apple A4 en NVIDIA Tegra 2-serie wordt hieronder weergegeven.
| Apple A4 | NVIDIA Tegra 2-serie | |
| Releasedatum | maart 2010 | Q1 2010 |
| Type | SoC | MPSoC |
| Eerste apparaat | iPad |
LG Optimus 2X (eerste mobiele implementatie) |
| Andere apparaten | 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 (32bit) | ARM v7 (32bit) |
| CPU | ARM Cotex A8 (Single Core) | ARM Cortex-A9 (Dual Core) |
| CPU's kloksnelheid | 1.0 GHz | 1,0 GHz – 1,2 GHz |
| GPU | PowerVR SGX535 | NVIDIA GeForce (8 cores) |
| GPU's kloksnelheid | Niet onthuld | 300MHz – 400MHz |
| CPU/GPU-technologie | TSMC's 45nm | TSMC's 40nm |
| L1-cache | 32kB instructie, 32kB data |
32kB instructie, 32kB data (voor elke CPU-kern) |
| L2-cache | 512kB |
1MB (gedeeld tussen beide CPU-kernen) |
| Geheugen | iPad had 256 MB Low Power DDR2 | Tot 1GB |
Samenvatting
Kortom, hoewel zowel Apple A4- als NVIDIA Tegra 2-serie SoC's rond dezelfde tijd werden geïntroduceerd, zijn de functies van Tegra2 op de meeste fronten indrukwekkend en beter. Beginnend met de CPU (dual core in Tegra 2 versus single core in A4) en vervolgens de GPU (SGX535 versus GeForce 8core), want beide waarvan bekend is dat ze door Tegra 2 worden ingezet, presteren beter. Een nadeel van Tegra 2-chips is dat ze geen NEON-instructieset ondersteunen, terwijl A4 dat wel doet. In de cachehiërarchie heeft Tegra 2 een grotere L2-cache vergeleken met A4 (512 kB in A4 versus 1 MB in Tegra2). Daarom presteert NVIDIA Tegra 2 beter dan Apple A4 in de meeste belangrijke aspecten.
