Apple tento týden představil nový hardware a kromě iPhonu 13 mini, iPhonu 13 a iPhonu 13 Pro a iPhonu 13 Pro Max jsme se dočkali i nového levného iPadu a také přepracovaného iPadu mini 6.
Mimo nejlevnější iPad mají všechna zařízení jedno společné – nový čip Apple A15 Bionic, který je nástupcem předchozího modelu A14 Bionic. Co přináší za novinky a v čem se liší od minulých generací?
15 miliard tranzistorů
Apple A15 Bionic je vyroben pomocí 5nm technologie N5P (FinFET) od TSMC. Jedná se o optimalizovanou druhou generaci 5nm, protože A14 Bionic spoléhal na N5. Apple měl tak omezené možnosti pro zlepšení, ale stále dokázal vyrobit výkonnější čip, který má 15 miliard tranzistorů. A14 Bionic z minulého roku měl přitom „jen“ 11,8 miliardy tranzistorů.
Specifikace procesorů Apple Ax
CPU |
Výroba |
Tranzistory
(miliardy) |
Jádra |
Frekvence |
Cache |
ISA |
GPU |
Neural Engine |
"A1" |
90 nm |
- |
1 |
412 MHz |
16 kB (L1)- |
Armv6 |
PowerVR MBX Lite, 1,64 GLOPS- |
- |
"A2" |
65 nm |
- |
1 |
412–533 MHz |
16 kB (L1) |
Armv6 |
PowerVR MBX Lite, 2,12 GLOPS |
- |
"A3" |
65 nm |
- |
1 |
600 MHz |
256 kB (L2) |
Armv7 |
PowerVR SGX535, 6,4 GFLOPS- |
- |
"A3,5" |
45 nm |
- |
1 |
600-800 MHz |
256 kB (L2) |
Armv7 |
PowerVR SGX535, 6,4 GFLOPS |
- |
A4 |
45 nm |
- |
1 |
0,8–1 GHz |
512 kB (L2) |
Armv7 |
PowerVR SGX535, 8 GFLOPS |
- |
A5 |
45 nm |
- |
2 |
0,8–1 GHz |
1 MB (L2) |
Armv7 |
PowerVR SGX543MP2, 12,8 GFLOPS |
- |
"A5+" |
32 nm |
- |
2 |
0,8–1 GHz |
1 MB (L2) |
Armv7 |
PowerVR SGX543MP2, 12,8 GFLOPS |
- |
"A5++" |
32 nm |
- |
1 |
1 GHz |
1 MB (L2) |
Armv7 |
PowerVR SGX543MP2, 12,8 GFLOPS |
- |
A5X |
45 nm |
- |
2 |
1 GHz |
1 MB (L2) |
Armv7 |
PowerVR SGX543MP4, 25,6 GFLOPS |
- |
A6 |
32 nm |
- |
2 |
1,3 GHz |
1 MB (L2) |
Armv7s |
PowerVR SGX543MP3, 68 GFLOPS |
- |
A6X |
32 nm |
- |
2 |
1,4 GHz |
1 MB (L2) |
Armv7s |
PowerVR SGX543MP4, 76,8 GFLOPS |
- |
A7
|
28 nm |
1 |
2 |
1,3 GHz |
4 MB (L3) |
Armv8-A |
PowerVR G6430, 115,2 GFLOPS |
- |
"A7+"
|
28 nm |
1 |
2 |
1,4 GHz |
4 MB (L3) |
Armv8-A |
PowerVR G6430, 115,2 GFLOPS |
- |
A8
|
20 nm |
2 |
2 |
1,1–1,5 GHz |
4 MB (L3) |
Armv8-A |
PowerVR G6450, 136,4 GFLOPS |
- |
A8X
|
20 nm |
3 |
3 |
1,5 GHz |
4 MB (L3) |
Armv8-A |
PowerVR G6450, 230,4 GFLOPS |
- |
A9
|
14 nm |
2 |
2 |
1,85 GHz |
4 MB (L3) |
Armv8-A |
PowerVR GT7600, 249,6 GFLOPS |
- |
A9+
|
16 nm |
2 |
2 |
1,85 GHz |
4 MB (L3) |
Armv8-A |
PowerVR GT7600, 249,6 GFLOPS |
- |
A9X
|
16 nm |
3 |
2 |
2,16–2,26 GHz |
3 MB (L2) |
Armv8-A |
PowerVR GTA7850, 499,2 GFLOPS |
- |
A10
|
16 nm |
3,3 |
4 |
1,5 GHz |
4 MB (L3) |
Armv8.1-A |
PowerVR GT7600+, 345,6 GFLOPS |
- |
A10X
|
10 nm |
4 |
6 |
1,3–2,36 GHz |
8 MB (L2) |
Armv8.1-A |
PowerVR GT7600+, 768 GFLOPS |
- |
CPU |
Výroba |
Tranzistory
(miliardy) |
Jádra |
Frekvence |
Cache |
ISA |
GPU |
Neural Engine |
A11
|
10 nm |
4,3 |
6 |
1,19–2,39 GHz |
8 MB (L2) |
Armv8.2-A |
Apple, 3 jádra, 409,3 GFLOPS |
2 jádra, 600 GOPS |
A12
|
7 nm |
6,9 |
6 |
1,59–2,49 GHz |
8 MB (L2) |
Armv8.3-A |
Apple, 4 jádra, 576 GFLOPS |
8 jader, 5 TOPS |
A12X
|
7 nm |
10 |
8 |
1,59–2,49 GHz |
8 MB (L2) |
Armv8.3-A |
Apple, 6/8 jader, 1 350,7 GFLOPS |
8 jader, 5 TOPS |
A13
|
7 nm |
8,5 |
6 |
1,8–2,65 GHz |
8 MB (L2) |
Armv8.4-A |
Apple, 4 jádra, 691 GFLOPS |
8 jader, 5,5 TOPS |
A14
|
5 nm |
11 |
6 |
1,8–3,1 GHz |
12 MB (L2) |
Armv8.5-A |
Apple, 4 jádra, 998,4 GFLOPS |
16 jader, 11 TOPS |
A15
|
5 nm |
15 |
6 |
1,8–3,2 GHz |
24 MB (L2) |
Armv8.5-A |
Apple, 4/5 jader, odhad 1,5 TFLOPS |
16 jader, 15,8 TOPS |
M1
|
5 nm |
16 |
8 |
?-3,2 GHz |
16 MB (L2) |
Armv8.4-A |
Apple, 7/8 jader, 2,6 TFLOPS |
16 jader, 11 TOPS |
Tento rok se stala i historická výjimka – Apple hlavní čip rozdělil na dvě verze, které se liší počtem jader v integrované grafice. Procesor má celkem 6 procesorových jader, konkrétně kombinaci 2 výkonných (Avalanche) a 4 úsporných (Blizzard) jader. Jedná se přitom o novou generaci jader, která zvyšují efektivitu. Procesor pracuje na frekvence až 3,2 GHz, zatímco A14 měla maximálku na 3,1 GHz. Instrukční sada zůstává stejná jako u A14 – Armv8.5-A.
Pokud jde o zmíněnou grafiku, Apple rozdělil verze na modely s 4jádrovou (iPhone 13 mini, iPhone 13) a 5jádrovou (iPad mini, iPhone 13 Pro, iPhone 13 Pro Max) grafikou. Stále důležitější částí je i Neural Engine, tedy obvody určené pro akceleraci umělé inteligence a strojového učení. V Apple A15 Bionic má sice stále 16 jader jako u A14, avšak výkon se zvýšil z 11 TOPS na 15,8 TOPS. Lze tedy předpokládat, že jde rovněž o přepracovanou generaci jader.
V případě dalších částí má čip také nové video enkodéry a dekodéry, takže bude efektivnější a rychlejši nejen při komprimaci videa, ale i při jeho přehrávání. Cache je dvakrát větší než u A14 a součástí je i nové ISP (Image Signal Processor).
Apple tentokrát výjimečně neprozradil, o kolik rychlejší je tento čip oproti minulé generaci, respektive zvolil jen střípky a neznámou konkurenci. Apple A15 Bionic je tak dle tvrzení o 40 % výkonnější než Apple A12, o 50 % výkonnější než nejlepší konkurence a v případě grafické části je výkon u 5jádrové verze o 50 % výkonnější než nejlepší konkurence a u čtyřjádrové verze pak o 30 %.
Jaká je tedy realita proti rok starému modelu A14 Bionic?
První testy A15 Bionic
Protože už jsou na světě první reálné syntetické testy procesorového i grafického výkonu, můžeme se tedy i celkem snadno podívat, o kolik se mezigeneračně zvýšil výkon. Všechny dosud dostupné testy se týkají programu Geekbench 5, který je už takovým standardem. V případě jednojádrového výkonu procesoru dosáhl čip Apple 15 Bionic na hodnotu kolem 1 730 bodů, při zapojení všech jader na 4 700 bodů.
To znamená, že oproti Apple A14 Bionic z roku 2020 se jedná o jednojádrové zlepšení o přibližně 10 % a u vícejádrového výkonu pak o přibližně 20 %. V případě 5jádrové grafiky je ale skok mnohem větší – o přibližně 50 % oproti A14 Bionic, protože bylo dosaženo skóre přibližně 14 200 bodů (Metal).
Slabší 4jádrová grafika dosáhla jen na přibližně 10 600 bodů, což představuje asi o 15 % vyšší výkon než grafika A14 Bionic. Mezi oběma verzemi je tak poměrně velký rozdíl v grafickém výkonu.
V případě Neural Enginu je výkon přímo specifikován Applem a narostl z 11 TOPS na 15,8 TOPS, tedy o téměř 50 %.
Co čekat od příští generace
V roce 2022 s „A16 Bionic“ už by měl Apple začít používat novou výrobní technologii od TSMC. Zatím není jasné, jestli půjde o 4nm čip, nebo rovnou o 3nm technologii. Applu to umožní značně posunout výkon čipu a zároveň opět snížit spotřebu, a tím pádem výdrž na baterii.
TSMC se rovněž připravuje na 2nm výrobu a také již zkoumá technologie pod touto úrovní. Tyto čipy lze ale očekávat nejdříve v roce 2024 a dále.