Bộ xử lý Apple A5X và Nvidia Tegra 3
Bài viết này so sánh hai System-on-Chips (SoC) gần đây, Apple A5X và NVIDIA Tegra 3, được thiết kế cho các thiết bị điện tử tiêu dùng của Apple và NVIDIA. Theo thuật ngữ của Cư dân, SoC là một máy tính trên một vi mạch duy nhất (Mạch tích hợp, hay còn gọi là chip). Về mặt kỹ thuật, SoC là một vi mạch tích hợp các thành phần điển hình trên máy tính (chẳng hạn như bộ vi xử lý, bộ nhớ, đầu vào / đầu ra) và các hệ thống khác phục vụ các chức năng điện tử và vô tuyến. Cả Apple A5X và NVIDIA Tegra3 đều là Hệ thống đa xử lý trên chip (MPSoC), trong đó thiết kế sử dụng kiến trúc đa xử lý để khai thác sức mạnh tính toán có sẵn. Trong khi NVIDIA phát hành Tegra 3 vào tháng 11 năm 2011, Apple sẽ phát hành A5X cùng với iPad 3 của mình vào tuần này (tháng 3 năm 2012).
Thông thường, các thành phần chính của SoC là CPU (Bộ xử lý trung tâm) và GPU (Bộ xử lý đồ họa). Các CPU trong cả Apple A5X và Tegra 3 đều dựa trên ARM (Advanced RICS - Máy tính - Bộ hướng dẫn giảm, được phát triển bởi ARM Holdings) v7 ISA (Kiến trúc bộ lệnh, được sử dụng làm nơi bắt đầu thiết kế bộ xử lý).
NVIDIA Tegra 3 (Dòng)
NVIDIA, ban đầu là một công ty sản xuất GPU (Bộ xử lý đồ họa) [tuyên bố đã phát minh ra GPU vào cuối những năm 90] gần đây đã chuyển sang thị trường điện toán di động, nơi Hệ thống trên chip (SoC) của NVIDIA được triển khai trên điện thoại, máy tính bảng và các thiết bị cầm tay khác. Tegra là một dòng SoC được phát triển bởi NVIDIA nhắm mục tiêu triển khai trên thị trường di động. MPSoC đầu tiên trong dòng Tegra 3 được phát hành vào đầu tháng 11 năm 2011 và lần đầu tiên được triển khai trên ASUS Transformer Prime.
NVIDIA tuyên bố rằng Tegra 3 là siêu vi xử lý di động đầu tiên, lần đầu tiên kết hợp kiến trúc ARM Cotex-A9 lõi tứ. Mặc dù Tegra3 có bốn (và do đó là bốn) lõi ARM Cotex-A9 làm CPU chính của nó, nhưng nó có một lõi ARM Cotex-A9 phụ (được đặt tên là lõi đồng hành) có kiến trúc giống hệt với các lõi khác, nhưng được khắc trên công suất thấp vải và được đo ở tần số rất thấp. Trong khi các lõi chính có thể có tốc độ từ 1,3GHz (khi cả bốn lõi đều hoạt động) đến 1,4GHz (khi chỉ một trong bốn lõi hoạt động), thì lõi phụ có tốc độ 500MHz. Mục tiêu của lõi phụ là chạy các quy trình nền khi thiết bị ở chế độ chờ và do đó tiết kiệm điện năng. GPU được sử dụng trong Tegra3 là NVIDIA’s GeForce có 12 lõi được đóng gói trong đó. Tegra 3 cho phép đóng gói RAM DDR2 lên đến 2GB.
Apple A5X
iPad mới (hay còn gọi là iPad 3 hoặc iPad HD), thiết bị điện tử tiêu dùng đầu tiên được trang bị A5X MPSoC sẽ được phát hành vào giữa tháng 3 năm 2012 (trong tuần này). Trong sự kiện ra mắt iPad mới vào ngày 7 tháng 3 năm 2012, Apple đã tiết lộ rằng họ sẽ sử dụng bộ vi xử lý Apple A5X để điều khiển thiết bị. Apple A5X có một CPU lõi kép giống như A5 và do đó sẽ không hoạt động quá khác biệt so với A5 MPSoC trước đó của nó. Cần lưu ý rằng, điều này trái ngược với niềm tin trước đây rằng Apple sẽ sử dụng bộ vi xử lý lõi tứ, xu hướng của MPSoCs năm 2012 (chẳng hạn như Tegra 3), cho iPad mới của mình. Dựa trên thông tin rò rỉ cho đến nay, Apple sẽ xung nhịp CPU A5X của mình ở mức 1,2 GHz thay vì 1 GHz ở người tiền nhiệm A5. Apple tuyên bố rằng A5X của họ sẽ có hiệu suất đồ họa tốt hơn gấp 4 lần so với các thiết bị được trang bị NVIDIA Tegra3.
Mặc dù A5X có CPU lõi kép, nhưng GPU được sử dụng (chịu trách nhiệm về hiệu suất đồ họa) là PowerVR SGX543MP4 lõi tứ. Do đó, về mặt lý thuyết, hiệu suất đồ họa của A5X sẽ tăng gấp đôi so với bộ vi xử lý A5 của Apple. Trên thực tế, “X” trong A5X là viết tắt của đồ họa. Do đó, A5X là bộ xử lý đồ họa cao cấp dự kiến sẽ hỗ trợ đồ họa HD của iPad mới (màn hình retina mà Apple đang giới thiệu trong iPad mới, màn hình đầu tiên trong máy tính bảng). Điều đáng chú ý là đối với một số ứng dụng điểm chuẩn, Apple A5 có hiệu suất đồ họa tốt hơn gấp 2 lần so với Tegra3 và do đó, về mặt lý thuyết, tuyên bố của Apple về hiệu suất đồ họa tốt hơn gấp 4 lần so với Tegra3 là hoàn toàn có thể. A5X dự kiến sẽ được xuất xưởng với bộ nhớ đệm riêng L1 32KB cho mỗi lõi (dành riêng cho dữ liệu và lệnh) và bộ nhớ đệm L2 dùng chung 1MB. Nó cũng sẽ được đóng gói với bộ nhớ 512MB.
So sánh giữa Apple A5X và NVIDIA Tegra3 được lập bảng bên dưới.
| Apple A5X | Dòng Tegra 3 | |
| Ngày phát hành | Tháng 3 năm 2012 | tháng 11 năm 2011 |
| Loại | MPSoC | MPSoC |
| Thiết bị đầu tiên | iPad mới (iPad 3 hoặc iPad HD) | ASUS Transformer Prime |
| ISA | ARM v7 (32 bit) | ARM v7 (32bit) |
| CPU | ARM Cortex-A9 (lõi kép) | ARM Cortex-A9 (Lõi tứ) |
| Tốc độ xung nhịp của CPU | 1.2GHz |
Lõi đơn - lên đến 1,4 GHz Bốn lõi - lên đến 1,3 GHz Lõi đồng hành - 500 MHz |
| GPU | PowerVR SGX543MP4 (lõi tứ) | NVIDIA GeForce (12 lõi) |
| Tốc độ xung nhịp của GPU | Không có sẵn | Không có sẵn |
| Công nghệ CPU / GPU | TSMC’s 45nm | TSMC’s 40nm |
| L1 Cache |
32kB hướng dẫn, 32kB dữ liệu (mỗi lõi CPU) |
32kB hướng dẫn, 32kB dữ liệu (mỗi lõi CPU) |
| L2 Cache |
1MB (được chia sẻ giữa tất cả các lõi CPU) |
1MB (được chia sẻ giữa tất cả các lõi CPU) |
| Nhớ | 512MB DDR2, 533MHz | Lên đến 2GB DDR2 |
Tóm tắt
Tóm lại, Apple A5X có tiềm năng cao hơn và việc nó sẽ được sử dụng bởi một trong những nhà tích hợp công nghệ tốt nhất sẽ làm cho A5X được sử dụng tốt hơn. Như chữ “X” trong tên gọi A5X cho thấy, A5X sẽ đóng một vai trò quan trọng trong việc đưa video và đồ họa độ nét cao đến các thiết bị di động như máy tính bảng. Trên thực tế, Apple cần có bộ xử lý đồ họa hoạt động tốt nhất để thúc đẩy màn hình retina của họ có độ phân giải cao nhất dành cho máy tính bảng. Mặt khác, CPU lõi kép sẽ đáp ứng nhu cầu tính toán tốt như thế nào trong khi Tegra 3 ra mắt với CPU lõi tứ sẽ được xem sau khi ra mắt trong tương lai gần (khi một số bài kiểm tra điểm chuẩn có thể được chạy).
