苹果A5X与Nvidia Tegra 3处理器之比较
本文比较了两个最新的片上系统(SoC),分别由Apple和NVIDIA为消费电子设计的A5X和nvidiategra3。在外行的术语中,SoC是一台集成电路(集成电路,又称芯片)上的计算机。从技术上讲,SoC是一种集成了计算机(如微处理器、存储器、输入/输出)和其他满足电子和无线电功能的系统的典型组件的IC。苹果A5X和nvidiategra3都是多处理器片上系统(MPSoC),设计使用多处理器架构来开发可用的计算能力。虽然NVIDIA在2011年11月发布了tegra3,但苹果本周(2012年3月)将发布搭载ipad3的A5X。
通常,SoC的主要组件是它的CPU(中央处理单元)和GPU(图形处理单元)。苹果A5X和Tegra 3的CPU都是基于ARM公司开发的ARM(高级RICS—精简指令集计算机—机器)V7ISA(指令集体系结构,作为处理器设计的起点)。
英伟达Tegra 3(系列)
NVIDIA最初是一家GPU(图形处理单元)**公司[声称在90年代末发明了GPU]最近进军移动计算市场,NVIDIA的片上系统(SoC)部署在**、平板电脑和其他手持设备上。Tegra是NVIDIA开发的一个SoC系列,目标是在移动市场部署。Tegra3系列中的第一款MPSoC于2011年11月初发布,并首次部署在华硕Transformer Prime中。
英伟达宣称Tegra3是第一款移动超级处理器,首次将四核ARM Cotex-A9架构组合在一起。虽然Tegra3有四个(因此是四个)ARM Cotex-A9内核作为其主CPU,但它有一个辅助ARM Cotex-A9内核(称为伴生内核),其架构与其他内核相同,但蚀刻在低功耗结构上,时钟频率非常低。主核心的时钟频率可以是1.3GHz(当所有四个核心都是活动的)到1.4GHz(当四个核心中只有一个是活动的)时,辅助核心的时钟频率是500MHz。辅助核心的目标是在设备处于待机模式时运行后台进程,从而节省电力。Tegra3中使用的GPU是NVIDIA的GeForce,它有12个核心。Tegra 3允许打包高达2GB DDR2 RAM。
苹果A5X
新款iPad(又名ipad3或iPad HD)将于2012年3月中旬(本周期间)发布,这是首款配备A5X MPSoC的消费电子设备。在2012年3月7日的新iPad发布活动中,苹果透露他们将使用苹果A5X处理器来驱动该设备。苹果A5X有一个像A5那样的双核CPU,因此与之前的a5mpsoc相比,性能不会有太大的不同。值得注意的是,这与之前认为苹果将在新款iPad上使用四核处理器,即2012年MPSOC(如Tegra 3)的趋势相反。根据目前泄露的信息,苹果将把A5X处理器的时钟频率定为1.2GHz,而不是之前的A5的1GHz。苹果声称,与配备nvidiategra3的设备相比,A5X在图形方面的性能将提高4倍。
虽然A5X有双核CPU,但使用的GPU(负责图形性能)是四核PowerVR SGX543MP4。因此,理论上A5X的图形性能将比苹果的A5处理器提高一倍。事实上,A5X中的“X”代表图形。因此,A5X是一款高端图形处理器,有望支持新的iPad高清图形(苹果在新款iPad中引入的retina显示屏,是平板电脑的第一款)。值得注意的是,对于一些基准应用程序,苹果A5的图形性能比Tegra3高出2倍,因此苹果声称图形性能比Tegra3高4倍,理论上是可能的。A5X预计每核配备一个32kbl1私有缓存(分别用于数据和指令)和1MB共享二级缓存。它还将被包装成512MB内存。
苹果A5X和英伟达Tegra3的比较如下表所示。
|
Apple A5X |
Tegra 3 Series |
Release Date |
March 2012 |
November 2011 |
Type |
MPSoC |
MPSoC |
First Device |
The new iPad (iPad 3 or 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 Clock Speed |
1.2GHz |
Single Core – up to 1.4 GHz Four Cores – up to 1.3 GHz Companion Core – 500 MHz |
GPU |
PowerVR SGX543MP4 (quad core) |
NVIDIA GeForce (12 cores) |
GPU’s Clock Speed |
Not Available |
Not Available |
CPU/GPU Technology |
TSMC’s 45nm |
TSMC’s 40nm |
L1 Cache |
32kB instruction, 32kB data (per CPU core) |
32kB instruction, 32kB data (per CPU core) |
L2 Cache |
1MB (shared among all CPU cores) |
1MB (shared among all CPU cores) |
Memory |
512MB DDR2, 533MHz |
Up to 2GB DDR2 |
摘要
总之,苹果A5X具有更高的潜力,考虑到它将被最好的技术集成商之一使用,这将使A5X更好地利用。正如A5X中的“X”所暗示的那样,A5X将在为平板电脑等移动设备带来高清视频和图形方面发挥重要作用。事实上,苹果需要有性能最好的图形处理器,以平板电脑所能提供的最高分辨率驱动视网膜显示。另一方面,在Tegra3搭载四核CPU的情况下,双核CPU将如何处理计算需求,这将在不久的将来(当一些基准测试可以运行时)才能看到。