Co je srdce nového iPhonu? Apple A12 Bionic, první 7nm čip nabitý výkonem

  • Apple v nových iPhonech používá nový vlastní čip A12 Bionic
  • Jde o první 7nm čip na světě
  • Kromě vyššího klasického výkonu dostala neuronová část masivní navýšení rychlosti zpracování umělé inteligence

Apple představil tři nové iPhony v podobě modelů XS, XS Max a XR. Všechny modely jsou vybavené nový čipem Apple A12, který si Apple vyvíjí zcela sám a nechává si ho vyrábět u TSMC. Co všechno nového přináší a jakým směrem se posouvá oproti předchozím generacím?

První 7nm čip

Zatímco předchozí generace čipů od Applu (A11) byla vyráběná 10nm technologií, nová generace A12 je vyrobena pokrokovou 7nm technologií. Je to první čip na světě takto vyrobený, který je dostupný v zařízení v běžném prodeji. AMD první takto vyrobené čipy nabídne až začátkem příštího roku, Intel v nedohlednu.

Klepněte pro větší obrázek
Kapacitu TSMC si dle analytiků z větší části zabere pouze Apple (Zdroj: EE Times)

O výrobu se stará společnost TSMC, která se stala výsadním dodavatelem Applu a jak ukázaly odhady analytiků, jen samotný Apple zabere téměř 80 % výrobní kapacity TSMC. Apple sice dříve používal k výrobě i továrny Samsungu, ale od toho se postupně odklonil a využívá primárně jen TSMC.

TSMC a Samsung jsou aktuálně jediní dva výrobci na světě, kteří se s nástrahami 7nm výroby poprali a unesly obrovské náklady na vývoj. Na výrobu se chystali i v GlobalFoundries, ale letos v létě oznámili, že se ze 7 nm nakonec stahují. TSMC má oproti Samsungu náskok, a proto je u něj aktuálně tlačenice – kromě Applu chtějí jeho kapacit využít také AMD a Nvidia.

O jak náročný výrobní proces jde ilustruje situace Intelu, dosavadního lídra v oblasti výroby desktopových procesorů. V deset let starých plánech už měl letos také nabídnout 7nm čipy, ale aktuálně se mu nedaří najet ani na 10nm výrobu. V roce 2015 dokonce prohlásil, že podle dosavadních zjištění už na 7nm výrobu nebude možné používat křemík, ale jiný materiál. U TSMC to nicméně dokázali a Samsung již také výrobu oznámil.

S menšími tranzistory lze i bez změny architektury provést řadu úprav jak na straně výkonu, tak i spotřeby, čímž se dosáhne lepší efektivity. Jak vše nastavil Apple?

Evoluce procesoru a grafiky

Čip Apple A12 je stále postaven na 64bitové architektuře Armv8-A a nově má celkem 6,9 miliardy tranzistorů.

Konfigurace zahrnuje šestijádrový procesor, který je rozdělen na dvě výkonná jádra Vortex a čtyři úspornější a efektivnější jádra (architektura Fusion). V případě lehkého zatížení se používají pouze úspornější slabší jádra, jakmile je potřeba vyšší výkon naskočí výkonnější jádra. Při maximálním vytížení tak pracují všechna jádra najednou.

V případě dvou výkonných jader se Applu podařilo mezigeneračně zvýšit výkon o 15 % a snížit spotřebu o 40 %, u čtyř úsporných jader došlo pouze ke snížení spotřeby o slušných 50 %.

Další důležitou částí je grafický čip se čtyřmi jádry, který stejně jako v minulosti i tentokrát poskytuje o 50 % vyšší výkon, než tomu bylo u předchozí generace (Apple 11). Grafický čip je přitom důležitý nejen pro akceleraci grafického prostředí a her, ale také jako další výpočetní část vhodná i pro obecnější výpočty. Grafická část podporuje bezztrátovou kompresi paměti a teselaci s vícevrstvým renderováním.

Neural Engine a obří skok ve výkonu

Největším překvapením ale byla nová generace Neural Enginu, což je část čipu, která se stará o akceleraci a zpracování umělé inteligence.

Zatímco Apple A11 Bionic měl Neural Engine poprvé a jednalo se o dvoujádrovou konfiguraci, Apple A12 Bionic už má 8jádrový Neural Engine. Nově podporuje několik úrovní přesnosti výpočtů a obsahuje chytrý výpočetní systém, který je nad celým procesorem. Díky tomu v reálném čase rozhoduje, zda je efektivnější a rychlejší příchozí data zpracovávat pomocí procesoru, grafiky nebo Neural Enginu.

Zatímco první generace Neural Enginu zvládla 600 miliard operací za sekundu, nová, v pořadí druhá generace, zpracuje neuvěřitelných 5 bilionů operací za sekundu. To je meziroční skok téměř o desetinásobek.

Lze tak jasně vidět, že Apple to s umělou inteligencí myslí opravdu vážně a masivně naskakuje na trend, který je stále důležitější ve všech oblastech. Rychlost a schopnosti umělé inteligence jsou důležité jak pro rozpoznávání obličeje, tak i rozšířenou realitu, zpracování fotek, videí, vyhledávání, napovídání a vyhodnocování dat všeho druhu. Vzhledem k tomu, že Apple oproti Googlu používá sílu umělé inteligence hlavně lokálně v zařízení, nelze se tomuto pokroku divit.

Vylepšení dalších částí

Samotný čip pochopitelně zahrnuje další subsystémy, které jsou také velmi důležité. Apple zlepšil v nové generaci všechny. Jedná se například i ISP (Image Signal Processor), Video Processor, Depth Engine, enkodér a dekodér pro HEVC, řadič výkonu (přímo od Applu), Secure Enclave, Display engine, paměťový řadič, systémovou cache, zvukový systém nebo řadič flash pamět s podporou 512GB úložiště.

Bude rozhodně zajímavé porovnat výkon nového procesoru i úložiště s konkurencí, otázkou ale zůstává, jak otestovat výkon neuronové části.

Diskuze (39) Další článek: Vědci pozorovali extrémně intenzivní galaktický vichr z dávného vesmíru

Témata článku: Technologie, Google, Apple, Umělá inteligence, Nvidia, Procesory, AMD, Intel, TSMC, iPhone, Samsung, Čipy, Mobilní telefon, Rozšířená realita, První generace, Největší překvapení, Grafická část, Maximální vytížení, Obecný výpočet, Fusion, Bio, EE times, Grafický čip, Masivní navýšení, Procesor, Nejlevnější iphone XS max na Mall.cz


Určitě si přečtěte

Nejlepší notebooky do 20 000 Kč. Tipy, co se dnes vyplatí koupit

Nejlepší notebooky do 20 000 Kč. Tipy, co se dnes vyplatí koupit

** S cenou do 20 tisíc lze vybrat solidní notebook na práci i hry ** Přenosné notebooky nabídnou i kovová těla a rychlý hardware ** Možná největší problém je nedostupnost, nejžádanější kusy jsou vyprodané

David Polesný | 36

David Polesný
VánoceNotebooky
Nejlepší notebooky do 10 000 korun: Co má ještě smysl kupovat. A co ne?

Nejlepší notebooky do 10 000 korun: Co má ještě smysl kupovat. A co ne?

** Notebooky s cenou do deseti tisíc korun jsou plné kompromisů ** Existuje několik modelů dobře použitelných pro nenáročné použití ** Vhodnou alternativou jsou tablety nebo repasované počítače

David Polesný | 94

David Polesný
Jak vybrat notebookNotebooky
Bankovní identita bude jednotná. K České spořitelně, ČSOB a KB se připojí menší banky
Lukáš Václavík
Portál občanaBankaeGovernment
Vážně dnes ještě někdo krade Adobe? Video můžete stříhat zdarma v Resolve a fotky i vektory zvládne Affinity

Vážně dnes ještě někdo krade Adobe? Video můžete stříhat zdarma v Resolve a fotky i vektory zvládne Affinity

** Kde jsou ty doby, kdy měl skoro každý doma Photoshop ** Photoshop a Premiere Pro od kamaráda nebo z warezu ** Dnes už to nemá smysl, existuje totiž hromada laciných alternativ

Jakub Čížek | 92

Jakub Čížek
Grafický editorStřih videa
Avast Omni: Krabička, která vám hackne síť a promění se v unikátní antivirus

Avast Omni: Krabička, která vám hackne síť a promění se v unikátní antivirus

** Počítač dnes ochrání kdejaký antivirus ** Drobná krabička Omni se postará rovnou o celou domácí síť ** Bude ji odposlouchávat, analyzovat a blokovat útoky

Jakub Čížek | 120

Jakub Čížek
AntivirusIoT
Nejlepší příslušenství k počítači. Tipy na osvědčené klávesnice, tiskárny, routery…

Nejlepší příslušenství k počítači. Tipy na osvědčené klávesnice, tiskárny, routery…

** Tipy na užitečné příslušenství k počítačům ** Poradíme, s jakými produkty neuděláte chybu ** Od drobností do USB až po routery a tiskárny

David Polesný, Stanislav Janů | 20

David PolesnýStanislav Janů
Příslušenství