Процессоры iPhone: от «А» до «Я»
Вам никогда не было интересно, какими процессорами Apple оснащала свои смартфоны?
Если вы упустили из виду всю информацию, то эта статья как раз для вас.
В 2007-м году, когда свет увидел оригинальный iPhone, который в народе окрестили как «iPhone 2G», поплыли слухи, что в телефоне от Apple установлен сверхмощный процессор, обладающий огромными возможностями, среди которых была и стабильная работа Multu-touch дисплея. Позже выяснилось, что iPhone оснащался самым мощным на тот момент процессором для мобильных устройств — Samsung S3C6400 ARM. Чип работал на частоте 620 МГц, которая была программно снижена Apple до 412 МГц. Приятным стало и то, что процессор обладал невероятным графическим потенциалом, о чем в Купертино узнали лишь после выхода iPhone 3G и запуска магазина приложений App Store.
Время шло, и пользователи требовали бОльшего. iPhone 3Gs дал им это: более мощный процессор позволил снимать видео 420p-качества, а графический чип в купе все с тем же CPU позволял разработчикам вывести игры на новый уровень. Samsung S5PC100 ARM, более известный как ARM Cortex A8 изготавливался по 65-нм техпроцессу, имел 64 Кб кэша L1 и 256 Кб кэша L2. У ARM11 (Samsung S3C6400 ARM), к примеру, кэш L1 был равен 32-м кб, а кэша L2 не было вовсе. Частота же его составляла 833 МГц, которую, также, снизили до 600 единиц.
Конечно, iPhone 3Gs был намного «шустрее» своих собратьев, но настоящий шок на пользователей произвел iPhone 4, вышедший летом 2010-го года. На этот раз Apple отказались от услуг Samsung Electronics и взяла «ношу» на себя, оснастив телефон процессором собственного производства, получившего название Apple A4: чип работает частоте 1 ГГц и имеет в своем активе кэш L2 объёмом 512 Кбайт, основное ядро с модифицированной архитектурой ARM Cortex A8, а также интегрированное графическое ядро PowerVR SGX 535. Основной задачей процессора стало обеспечение стабильной производительности обновленного экрана (разрешение которого возросло ровно в два раза) и системы в целом. Помимо этого A4 отличался малым потреблением энергии (всего 500—800 мВт), что увеличило общую продолжительность «жизни» батареи.
Что принесет нам лето 2011-го? Об этом, наверное, знают лишь инженеры Apple. Похоже, производители мобильной техники не хотят стоять на месте, и быть позади купертиневцев, поэтому уже сейчас в продажу начали поступать смартфоны, оснащенные двухъядерными процессорами, которые по своей производительности ни в коем случае не уступают даже A4. Каким же будет iPhone 5? По предварительным данным, обновленный CPU получит название A8, что может говорить об увеличении количества ядер. Поставляться же чип будет тайваньской компанией Kinsus. Время покажет…
Процессор iPhone 11 оказался самым мощным чипом, установленном в смартфоне
Эксперты часто говорят, что мобильные процессоры Apple — одни из лучших на рынке. Компания разрабатывает чипы с большим заделом на будущее, нередко опережая по чистой производительности решения конкурентов на год-два. В этом году Apple представила iPhone 11, iPhone 11 Pro и iPhone 11 Pro Max с процессором Apple A13, и многих интересует, так ли производителен новый чип в сравнении с конкурентами.
Процессор A13 Bionic устанавливается в iPhone 11, iPhone 11 Pro и iPhone 11 Pro Max
Что нового в процессоре Apple A13
На самом деле Apple A13 основан на 7-нанометровом технологическом процессе, как и его предшественник. Apple решила отложить переход на улучшенный техпроцесс из-за некоторых трудностей в производстве. Тем не менее и здесь есть отличия: у A12 использовался техпроцесс N7+, а у A13 — N7 Pro. Правда, реальных железобетонных фактов о том чем они отличаются – нет. Может быть, это всего-лишь новая этикетка на том же самом.
В Apple A13 центральный процессор состоит из двух “силовых” ядер Lightning, с тактовой частотой в 2,65 ГГц и четырех энергосберегающих ядер Thunder. Lightning – это “молния”, Thunder это “гром”. Все это звучит красиво и поэтично, но есть ли практический толк?
Структура процессора Apple A13 Bionic
Как оказалось, есть, и еще какой. Издание AnandTech протестировало производительность процессора A13 и Snapdragon 855 и вынесло вердикт: чипы, установленные в iPhone — самые мощные на рынке мобильных устройств.
Предлагаем подписаться на наш канал в «Яндекс.Дзен». Там вы сможете найти эксклюзивные материалы об айфонах, которых нет на сайте.
Какие процессоры мощнее — у Apple или Samsung
Как уже было сказано, A13 работает за счет двух “силовых” ядер Lightning, с тактовой частотой в 2,65 ГГц и четырех энергосберегающих ядер Thunder. В сравнении с Cortex-A55, которые используются в Snapdragon 855, эти ядра показали впечатляющие результаты: производительность выше почти в 3 раза, а энергосбережение — на 50 % меньше.
Сравнение процессора Apple A13 и Apple A12. Уделывает по всем пунктам
Но каким образом Apple удалось этого добиться? Во-первых, при проектировании процессора были изучены самые используемые приложения в App Store. И знаете, оказалось что подавляющему их большинству, большую часть времени, мощь “силовых ядер” не требуется! Так что процессор вычисляет оптимальный режим и включает его.
Да и сами ядра радикально доработаны и улучшены. Центральный процессор стал производительнее, на 20-30%, и экономичнее на 30-40%. И тут есть хитрость — новый трюк, которому обучили SoC в Apple. Любой блок SoC который не используется, может быть обесточен. И быстро (почти моментально) возвращен к жизни как только в нем возникнет необходимость.
SoC (System-on-a-Chip) — однокристальная схема. Apple Ax — серия систем на кристалле, используемых в мобильных устройствaх Apple (iPod, iPad, iPhone и телевизионной приставки Apple TV). В этих системах используются микропроцессорные ядра с архитектурой ARM.
И хотя Apple A13 Bionic, по мнению некоторых экспертов, всего лишь незначительный апгрейд A12, по факту это совершенно новый процессор, который можно назвать самым мощным в индустрии. И пусть вас не смущает тот факт, что основатель ресурса AnandTech сейчас работает в Apple, в том самом микро-электронном подразделении компании о котором, кстати сказать, почти ничего не известно.
Новости, статьи и анонсы публикаций
Свободное общение и обсуждение материалов
Лонгриды для вас
Чуть ли не на каждой презентации iPhone (да что там, на каждой!) мы слышим от представителей Apple о том, что новый телефон стал в n-раз мощнее и энергоэффективней, чем айфон прошлого поколения. То же самое можно сказать про iPad. Нам говорят «в iPhone 11 установлен процессор A13 Bionic» или «новый процессор A12Z Bionic расширяет возможности […]
Что случилось? Куда пропала битва Apple против Samsung? В десятке самых продаваемых в первом полугодии этого года смартфонов в мире – за одним единственным исключением – смартфоны, созданные Apple и Xiaomi. На первом месте в ТОП-10 – iPhone 11. В первом полугодии 2019 года считалось, что время iPhone закончилось и яблочные смартфоны больше никому не […]
Идея о сенсорных компьютерах Mac всегда отвергалась Apple, и в этом было логичное зерно. Несмотря на то что заставить Mac распознавать прикосновения и адаптировать интерфейс специально под это дело, в общем, относительно несложно, назвать такую связку удобной можно будет только с большой натяжкой. Мало того, что экран компьютера расположен на некотором удалении от пользователя, так […]
Лучший комментарий
Dededed01, Я тренировался чтобы так получилось. Иногда получается, иногда нет. Нужно поймать момент. Поэтому я просто нажимаю и держу пока не исчезнет всплывающее окно.
Смысл новой операционки в ускорении. Раньше просто нажал и все. Удаляй. А сейчас жди. Стало медленней в любом варианте. А это лажа.
Почему новый iPhone всегда быстрее прошлогоднего?
Чуть ли не на каждой презентации iPhone (да что там, на каждой!) мы слышим от представителей Apple о том, что новый телефон стал в n-раз мощнее и энергоэффективней, чем айфон прошлого поколения. То же самое можно сказать про iPad. Нам говорят «в iPhone 11 установлен процессор A13 Bionic» или «новый процессор A12Z Bionic расширяет возможности iPad Pro», а мы с умным видом киваем, потому что понимаем, что за этими хитрыми обозначениями скрывается что-то крутое. Настоящая мощь. Но эта самая «мощь» зависит вовсе не от названий, можно назвать чип хоть «A18X Power», а по производительности он будет как в пятом айфоне. Нет, все гораздо сложнее, и имя ему — нанометровый техпроцесс.
Нам показывают эти графики, но задумывались ли вы, почему все именно так?
Что такое нанометровый техпроцесс?
Если говорить очень упрощенно, то процессор, будь то чип в iPhone, iPad или Mac, представляет собой миллиарды крошечных транзисторов и электрических затворов, которые включаются и выключаются при выполнении операций. Эти транзисторы настолько маленькие, что их размер вычисляется не в миллиметрах, и даже не в сотых миллиметра, а в нанометрах.
Нанометр — единица измерения, которая равна одной миллиардной метра (одной миллионной доле миллиметра). Увидеть объект таких размеров человеческий глаз не в состоянии.
Зачем их делают такими маленькими? Чем меньше размер транзистора, тем меньше энергии он потребляет. При этом эффективность их работы не падает, поэтому производители процессоров (да и смартфонов) так гонятся за уменьшением размера транзисторов.
В 1987 году ведущие полупроводниковые компании производили чипы по 800-нм техпроцессу. К 2001 году это число значительно сократилось — до 130-нм. Сегодня вы, скорее всего, чаще всего слышите о 7-нм и 10-нм чипах. Первый тип обычно относится к процессорам TSMC, а по второму производит свои чипы Intel. Через два года мы, возможно, увидим первый 3-нм чип, над ним уже работают. Лучшая производительность — не единственное преимущество меньших транзисторов. Также они способны обеспечить более длительное время автономной работы и существенный прирост скорости.
В этом процессоре миллиарды транзисторов
Процессоры iPhone
Разработанные Apple процессоры для iPhone, разумеется, значительно улучшились за несколько лет, поскольку размер транзисторов в чипах сократился. Например, в первом iPhone (2007) и iPhone 3G использовался 90-нм техпроцесс от Samsung. К 2009 году и появлению iPhone 3GS Samsung использовала 65-нм техпроцесс.
Вот как менялись процессоры iPhone, начиная с 2010 года.
2010, iPhone 4, A4, 45 нм (Samsung)
Первый мобильный процессор Apple
Это была первая система на чипе (или как его еще называют, кристалле — SoC), которую разработала сама Apple для своих мобильных устройств.
2011, iPhone 4S, A5, 45 нм (Samsung)
На презентации iPhone 4s Apple заявила, что A5 способен выполнить вдвое больше задач, чем A4, и показал в девять раз более высокую производительность графики.
2012, iPhone 5, 5C, A6, 32 нм (Samsung)
В два раза быстрее своего предшественника с удвоенной графической мощностью.
2013, iPhone 5S, A7, 28 нм (Samsung)
Процессор A7, стоявший в iPhone 5s, производился по 28-нанометровому техпроцессу
Опять же, Apple заявила, что этот чип был в два раза быстрее и обладал вдвое большей графической мощностью по сравнению с Apple A6.
2014, iPhone 6, A8, 20 нм (TSMC)
Первый чип не от Samsung, который произвела для Apple компания TSMC. Apple A8 предлагал на 25% больше производительности процессора и на 50% больше графической производительности, чем предыдущая модель. Он также потреблял на 50% меньше энергии.
2015, iPhone 6s, A9, 14 нм (Samsung), 16 нм (TSMC)
Процессор Apple A9, созданный сразу двумя компаниями, обеспечивал на 70% большую производительность и на 90% большую графическую производительность.
2016, iPhone 7, A10 Fusion, 16 нм (TSMC)
С этих пор iPhone ушел от процессоров Samsung полностью. Apple сообщила, что на этом чипе производительность графики стала на 50% выше.
2017, iPhone X, 8, A11 Bionic, 10 нм (TSMC)
На 25% быстрее, чем A10 Fusion, и на 30% быстрее графика.
2018, iPhone XS, XR, A12 Bionic, 7 нм (TSMC)
Производительность в одноядерном режиме на 35% выше, а в многоядерном — на 90% выше, чем у предшественника.
2019, iPhone 11, A13 Bionic, 7 нм (TSMC)
Внутри процессора Apple A13 Bionic
Apple утверждает, что два высокопроизводительных ядра работают на 20% быстрее при снижении энергопотребления на 30%, а четыре высокопроизводительных ядра — на 20% быстрее при уменьшении энергопотребления на 40% по сравнению с A12.
От чего зависит мощность iPhone?
Как видите, мощность iPhone прямо зависит от используемого в процессоре техпроцесса. В iPhone 11 он почти в 7 раз меньше, чем в iPhone 4. Отсюда и такая мощность и возможность запускать ресурсоемкие приложения и iOS 13, которая в сравнении с iOS 4 сильно изменилась.
Если сравнить схематично одинаковые процессоры, но изготовленные по 14-нанометровому и 7-нанометровому техпроцессу, то второй будет на 25% производительней при той же затраченной энергии. Или вы можете получить одинаковую производительность, но второй будет в два раза энергоэффективнее, что позволит еще дольше читать и писать сообщения в нашем Telegram-чате.
В первой половине 2019 года все та же компания TSMC начала опытное производство чипов по 5-нм техпроцессу. Переход на эту технологию позволяет повысить плотность упаковки электронных компонентов по сравнению с 7-нанометровым техпроцессом на 80% и повысить быстродействие на 15%. Ожидается, что iPhone 2020 года получит процессор, созданный по новому техпроцессу.