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Leistungsfähigkeit von CPU & GPU

Testbericht Amazon Kindle Fire HD: Bücher-Tablet trifft auf starke Konkurrenz
Von , Andrew Ku

CPU: TIs OMAP4 ist kein Highend-SoC (mehr)

Hardware-Vergleich

SoC
CPU
RAM
GPU
Kindle Fire (1. Generation)
OMAP 44301.0 GHz Dual-Core Cortex-A9512 MB
PowerVR SGX540 @ 304 MHz
Kindle Fire (2. Generation)
OMAP 44301.2 GHz Dual-Core Cortex-A91 GB
PowerVR SGX540 @ 304 MHz
Kindle Fire HD
OMAP 44601.2 GHz Dual-Core Cortex-A91 GB
PowerVR SGX540 @ 384 MHz
Nexus 7
Tegra 3 (T30L)1.3 GHz Quad-Core Cortex-A91 GB
ULP GeForce


Sowohl der OMAP 4430 als auch der OMAP 4460 setzen auf eine Dualcore-Architektur mit zwei ARM-Cortex-A9-CPU-Kernen, die mit einer Geschwindigkeit von 1,2 GHz zu Werke gehen. Damit bleiben sie bei den Integer- wie auch bei den Gleitkomma-Benchmarks zwischen und 20 and 30% hinter den vier mit 1,3 GHz getakteten Kernen des Tegra 3 zurück. So laufen die neuen Amazon-Tablets hinsichtlich der Leistungsfähigkeit schon vom Start weg den Konkurrenten hinterher - und das trotz eines neuen SoCs. Der Abstand dürfte noch deutlicher werden, wenn erste Tablets mit Qualcomms S4 Pro in diesem Segment erscheinen.

GeekBench v2
Insgesamt
Integer
Gleitkomma
Speicher
A5/A5X (Dual-Core Cortex-A9, 1.0 GHz)
(iPad 2/iPad 3)
764691921830
OMAP 4430 (Dual-Core Cortex-A9, 1.0 GHz)
(Kindle Fire, 1. Gemeration)
8275911139974
OMAP 4430 (Dual-Core Cortex-A9, 1.2 GHz)
(Kindle Fire, 2. Generation)
1085
881
1571
1001
OMAP 4460 (Dual-Core Cortex-A9, 1.2 GHz)
(Amazon Kindle Fire HD)
1113
900
1540
1098
Tegra 3, T30L (Quad-Core Cortex-A9, 1.3 GHz)
Google Nexus 7
1527129822881222
S4 Pro (Quad-Core Krait, 1.5 GHz)
Qualcomm Dev Platform
1960140032921276


Zusätzliche GPU-Leistung wird durch höhere Auflösung aufgefressen

Nicht nur die CPUs der beiden Texas-Instruments-SoCs, die in den Amazon-Tablets verbaut werden, sind sich recht ähnlich, auch die verbauten GPUs sind die gleichen. Hier vertraut der Hersteller auf die PowerVR SGX540 von Imagination Technologies. Die Architektur ist eine in der Mobilwelt sehr gebräuchliche und begleitete nicht nur den OMAP 44x0 in anderen Geräten, sondern wurde darüber hinaus für die GPUs von Apples A4 und A5 genutzt.

GPU Subsystem

PowerVR SGX 535 (Apple A4)
PowerVR SGX 540 (OMAP 4430)
PowerVR SGX 543 (Apple A5)
SIMD
USSE
USSE
USSE2
Pipelines
2
4
4
TMUs
2
2
2
Bandbreite (in Bits)
64
64
64
Triangle rate @ 200 MHz
14 MTriangles/s28 MTriangles/s
35 MTriangles/s


Die PowerVR SGX543, die in Apples A5 integriert wird, besitzt vier USSE2-Pipelines (Universal Scalable Shader Engine 2.0). Die gleiche Anzahl findet sich auch bei der PowerVR SGX540 der neuen Kindle-Tablets, allerdings basieren diese in diesem Fall auf dem älteren USSE-Design. Die Architektur wurde schon für die SGX535 verwendet, besitzt dort aber nur zwei Pipelines.

GLBenchmark 2.1.2

Egypt Standard
Pro Standard
Egypt Offscreen (720p)Pro Offscreen (720p)Füllrate
PowerVR SGX543MP2 (iPad 2)
6661 frames
(59 FPS)
2962 frames
(59 FPS)
10 146 frames
(90 FPS)
7352 frames
(147 FPS)
998.24
Mtexels/sec
PowerVR SGX543MP4 (iPad 3)
6709 frames
(59 FPS)
2975 frames
(60 FPS)

15 663 frames
(139 FPS)
12 546 frames
(251 FPS)
1964.68
Mtexels/sec
PowerVR SGX540 (Kindle Fire, 1. Generation)
2966 frames
(26 FPS)
1952 frames
(39 FPS)
2632 frames
(23 FPS)
2079 frames
(42 FPS)
234.3
Mtexels/sec
PowerVR SGX540 (Kindle Fire, 2. Generation)
3492 frames
(31 FPS
2399 frames
(48 FPS)
3296 frames
(29 FPS)
2478 frames
(50 FPS)
226.1
Mtexels/sec
PowerVR SGX540 (Kindle Fire HD)
2835 frames
(25 FPS)
2073 frames
(41 FPS)
3709 frames
(33 FPS)
2656 frames
(53 FPS)
225.01
Mtexels/sec
Tegra 3 (Nexus 7)
5968 frames
(53 FPS)
2830 frames
(57 FPS)
7073 frames
(63 FPS)
4095 frames
(82 FPS)
467.57
Mtexels/sec
Adreno 320 (S4 Pro MDP)
-
-
15447
(137 FPS)
9560 frames
(191 FPS)
795.62
Mtexels/sec


An die Leistungsfähigkeit der schnellsten GPUs reicht auch Qualcomms neuster Grafikchip, der Adreno 320, nicht heran. Der SoC bezieht seine Leistungsfähigkeit vor allem aus den starken Krait-CPU-Kernen. Bei Benchmarks mit einer standardisierten 720p-Auflösung verdrängt der Qualcomm-SoC noch Nvidias Tegra 3, an die PowerVR SGX543MP4, die im Apple A5X integriert ist und im dritten iPad verbaut wird, reicht die Andreno-GPU nicht mehr heran.

Natürlich ist es interessant die Rendering-Fähigkeiten der einzelnen GPUs zu vergleichen. Die Aussagekraft bleibt im Bezug auf die alltägliche Anwendungssituation beschränkt, denn jedes der Geräte arbeitet mit einem anderen SoC und anderen Auflösungen. Amazons Kindle Fire kann zwar noch den Vorgänger überflügeln, das Kindle Fire HD ist jedoch das langsamste der drei Amazon-Tablets. Die leicht verbesserte Leistungsfähigkeit der GPU wird jedoch von der höheren Auflösung vollständig aufgefressen. Im Blick auf das Nexus 7 kann keines der drei Amazon-Tablets mithalten.

GLBenchmark 2.5

Egypt HD
Egypt HD Offscreen
Fixed Time (1080p)
GLBenchmark Egypt HD
Offscreen (1080p)
Füllrate
Offscreen
PowerVR SGX543MP2 (iPad 2)
2446 frames
(22 FPS)

102.7 s (11 FPS)
1507 frames (13 FPS)
938.6
Mtexels/sec
PowerVR SGX543MP4 (iPad 3)
2363 frames
(21 FPS)
57.4 s (20 FPS)
2731 frames (24 FPS)
1772.8
Mtexels/sec
PowerVR SGX540 (Kindle Fire, 1. Generation)824 frames
(7.3 FPS)
275.4 s (4.1 FPS)
532 frames (4.7 FPS)
289.3
Mtexels/sec
PowerVR SGX540 (Kindle Fire, 2. Generation)960 frames
(8.5 FPS)
267.3 s (4.2 FPS)
566 frames (5.0 FPS)
297.8
Mtexels/sec
PowerVR SGX540 (Kindle Fire HD)919 frames
(8.1 FPS)
271.3 s (5.2 FPS)
691 frames (6.1 FPS)
284.0
Mtexel/s
Tegra 3 (Nexus 7)1464 frames
(13 FPS)
148.2 s (7.6 FPS)995 frames (8.8 FPS)490.3
Mtexels/sec
Adreno 320 (S4 Pro MDP)-
54.1 s (21 FPS)
2927 frames (26 FPS)
530.1
Mtexels/sec


Das Ergebnis unter den einzelnen GPUs verändert sich erst, wenn die einzelnen Plattformen eine Full-HD-Auflösung stemmen müssen. Hier hat Qualcomm knapp die Nase vorn - vor der SGX543MP4 - auch wenn diese nicht mit der Füllrate mithalten kann.

Der Benchmark ist auf den Eqypt-Teil ausgerichtet. Durch das Hinzufügen höherwertiger Texturen lassen sich die Fähigkeiten des Grafikchips besser bewerten, allerdings machen die höheren Anforderungen des A5X das Leben sichtlich schwer.

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