Hlavní Jablko Procesor Apple A15: Jak rychlý bude?
Jablko

Procesor Apple A15: Jak rychlý bude?

Vlastnosti štábní spisovatel, TabletS 18. března 2021 4:00 PDT IDG

Apple obvykle o svých budoucích procesorech mlčí a raději je oznámí spolu s novým produktem. Nedostali jsme například podrobnosti o M1 dokud Apple neodhalil nové MacBooky s ním poháněné a my jsme o nich věděli velmi málo A14 než se objevil v iPadu Air. Pravděpodobně tedy neuslyšíme o A15, prvním z nové generace Apple system-on-chips (SoC), dokud Apple koncem tohoto roku neodhalí iPhone 13.

Stále si však můžeme dát dohromady obrázek naší možné budoucnosti. Studiem trendu minulých procesorů řady A a toho, co víme o špičkové výrobě křemíku, spolu s několika kvalifikovanými odhady, můžeme získat docela dobrou představu o tom, co očekávat od A15.

Stále 5nm, ale vylepšené

S A14 udělal Apple skok od 7nm výrobního procesu ke zcela novému 5nm procesu TSMC. Ve skutečnosti to byl první velký spotřebitelský čip jakéhokoli druhu, který s ním byl vyroben ( 5nm Snapdragon 888 od Qualcommu spuštěn o několik měsíců později).



Dalším krokem na cestě ke stále menší a energeticky účinnější technologii výroby čipů je 3nm. To bude velký problém s téměř dvojnásobnou hustotou logiky čipu spolu s 25-30% snížením výkonu při stejném výkonu nebo 10-15% zlepšením výkonu při stejném výkonu.

Ale 3nm prostě ještě není připraven. Apple bohatě platí za to, že jako první použije nejpokročilejší nové výrobní techniky TSMC, ale TSMC prostě nebude moci vyrobit desítky milionů 3nm čipů pro Apple až do příštího roku A16.

Mezitím se očekává, že Apple použije pro A15 vylepšenou verzi 5nm výrobního procesu, která může mírně zlepšit výkon a energetické charakteristiky.

Větší velikost, více tranzistorů

A14 se odhaduje na necelých 90 mm2 (asi o 10 % menší než A13), ale dosud největší SoC pro iPhone měly něco málo přes 100 mm2. Ale bez velkého pokroku v technologii výrobního procesu, na který by se dalo spoléhat u A15, bude zlepšení výkonu a výkonu muset pocházet převážně z architektonických vylepšení a z jednoduchého vytvoření větší čip, podobně jako A13 versus A12 . Předpokládejme tedy, že A15 bude maximálně o 15–20 % větší, s odpovídajícím rozpočtem na tranzistor. Žádný iPhone SoC nebyl větší než tento.

nejlepší pouzdro na iphone 11 s ochranou displeje

To dává hypotetický tranzistorový rozpočet A15 v rozmezí kolem 14 miliard. V tomto odhadu je velký prostor pro kolísání a Apple musí učinit mnoho obtížných rozhodnutí o velikosti čipu vs. nákladech a výkonu. Ale jako velmi obecné pravidlo očekávám, že společnost bude mít o 15–20 % více tranzistorů, se kterými bude pracovat, a na této hodnotě založí své předpovědi výkonu a funkcí.

výkon CPU

Došlo k vylepšení výkonu jednojádrového procesoru pro SoC řady A společnosti Apple pozoruhodně konzistentní za posledních několik let. Očekávám, že tento trend bude pravděpodobně pokračovat, což by dalo jednojádrový Geekbench 5 A15 na přibližně 1 800, možná o něco více.

Výkon jednojádrového procesoru A14 je již šílený a A15 bude pravděpodobně ještě šílenější.

IDG

To je směšné. Apple je spravedlivý lapování V tuto chvíli telefony Android. Skóre 1 800 je zhruba o 75 % rychlejší než Snapdragon 888 v Galaxy S21. Ostatně A12 z konce roku 2018 je o něco rychlejší než ten Samsung Galaxy S21 (který v našem testování získal 1076). Apple je ve své vlastní lize.

Není moc důvodů, aby Apple rozšiřoval počet jader nad rámec současného nastavení: dvě vysoce účinná jádra a čtyři vysoce výkonná jádra. Vícejádrový výkon se zlepšuje jako výkon jednoho jádra, ale často v menší míře (díky sporům o mezipaměť, alokaci zdrojů, tepelným omezením atd.). Vícejádrové skóre Geekbench 5 4 800 by nebylo vyloučené, ale odhaduji, že se přiblížíme 4 600.

Bez dalších jader CPU bude mít A15 pravděpodobně vícejádrové zvýšení výkonu, které následuje po jeho výkonu s jedním jádrem.

IDG

iphone 12 mini vs iphone 8 plus velikost

Opět by to bylo jen ostudné telefony s Androidem, které teprve nyní dokázaly překonat hranici 3 000 kusů.

Grafický výkon

Apple má v A14 svůj vlastní čtyřjádrový GPU a je to tak sotva rychlejší než čtyřjádrový GPU v A13. Ale A13 byla a hodně rychlejší než čtyřjádrový GPU v A12. Jinými slovy, nebuďte příliš závislí na tom, kolik jader má GPU v A15. Grafický výkon závisí na mnoha faktorech, z nichž v neposlední řadě je dostupná šířka pásma paměti.

Podle jednoduché trendové linie bych v testu 3DMark Sling Shot Unlimited očekával skóre kolem 7 200 nebo tak. To je velmi dobré, ale ne příliš velký skok oproti A14.

V tuto chvíli je tento benchmark značně zastaralý.

IDG

Test Sling Shot je však v tomto bodě velmi starý. Nové 3DMark Wild Life test je mnohem modernější a lépe znázorňuje, jak moderní GPU zvládají nejnovější špičkové 3D hry. Snímkové frekvence v tomto testu se mohly dostat do vysokých 50 s, možná dokonce dosáhnout magického čísla 60 snímků za sekundu.

Toto je mnohem modernější 3D grafický test a lepší příklad toho, co můžeme očekávat od špičkového herního výkonu.

IDG

Neměli bychom se však dívat pouze na výkon 3D grafiky. Zdá se, že Apple se stále více zabývá vylepšením vypočítat schopnosti GPU. To znamená použití GPU ke zpracování masivně paralelních matematických rutin často používaných ve věcech, jako je manipulace s obrázky a videem, AI a strojové učení a vědecká práce. Geekbench 5 má test této výpočetní schopnosti GPU pomocí rozhraní Metal API a čipy Apple řady A jsou s každým vydáním mnohem rychlejší. Skóre pro A15 by mohlo být až 12 000, srovnatelné s iPady Pro, které používají A12Z. To je srovnatelné s výkonem GeForce GTX 980M.

jak změnit uživatele na mac

Apple se zaměřil na výpočetní výkon GPU.

IDG

Pokud je však současný výkon 3D grafiky omezen především šířkou pásma paměti a Applu se podaří jej výrazně zlepšit (prostřednictvím větších/lepších mezipamětí nebo přechodu na LPDDR5), mohli bychom získat mnohem větší nárůst výkonu GPU.

LPDDR5 RAM, konečně?

Minulý rok jsem spekuloval, že Apple přejde z LPDDR4X, který byl součástí posledních tří generací čipů řady A, na LPDDR5, RAM používanou v Galaxy S21 a dalších špičkových telefonech Android. Kupodivu se to nestalo – A14 a dokonce i M1, který je na něm založen, používají LPDDR4X.

jak odstraním mackeeper z mého mac

Nejnovější telefony mají paměť LPDDR5, pro asi 50 % větší šířku pásma než LPDDR4X.

Samsung

To má dostal bude rokem, kdy Apple udělá skok. To poskytne až o 50 procent větší šířku pásma paměti při ekvivalentním výkonu. To usnadní udržení všech jader CPU a GPU napájených daty, což znamená lepší trvalý výkon. Může také snížit spotřebu energie a prodloužit životnost baterie.

Pokud jde o benchmarky, testy se často vejdou do mezipaměti procesoru a neškálují přímo podle šířky pásma paměti. Aplikace v reálném světě mají tendenci těžit z větší šířky pásma paměti více než syntetické benchmarky. Moderní špičková 3D grafika se však obvykle dobře škáluje s větší šířkou pásma. Přechod na LPDDR5 zlepší jakoukoli situaci s omezenou pamětí, ale bude mít nejzřetelnější dopad na špičkové grafické aplikace.

Zpracování obrazu a neuronový engine

Často nezískáme mnoho podrobných informací o nepodstatných částech SoC společnosti Apple. Apple Silicon má širokou škálu kodérů a dekodérů, zpracování obrazu, audio DSP a další věci pro urychlení konkrétních úkolů. Jsou důležité, ale těžko izolovatelné k měření výkonu. Bude to první křemík Apple, který bude obsahovat hardwarový dekodér pro video kodek AV1? Doufám!

jak udělat váš iphone estetický s ios 14

Nicméně my dělat získat nějaké špičkové informace o jednom takovém speciálním akcelerátoru: Neural Engine, pole pro zpracování strojového učení společnosti Apple. A14 obsahoval 16 jader Neural Engine, což je dvojnásobek počtu jader nalezených v A13. Spolu s dalšími vylepšeními to zvýšilo výkon na 11 TOPS (bilionů operací za sekundu).

Apple klade velký důraz na strojové učení a je jisté, že bude chtít zvýšit výkon ML mnohem dále. Opět bych očekával nějakou kombinaci architektonických vylepšení a dalších jader, i když ta mohou být poněkud omezena omezenou velikostí čipu a rozpočtem na tranzistor. Odhadoval bych konečný výkon mezi 15-20 TOP, ale to není o moc víc než odhad.

Upgrade modemu

Současná řada iPhone 12 využívá modem Snapdragon X55 od Qualcommu. Zatímco společnost oznámila X65 , nebude připraven včas pro letošní nový iPhone. Qualcomm oznamuje tyto modemy měsíce před zahájením sériové výroby a poté trvá mnoho měsíců, než je výrobci telefonů integrují, otestují a kvalifikují.

Stručně řečeno, A15 bude pravděpodobně spárován s Modem Snapdragon X60 . X60 podporuje stejné špičkové rychlosti jako X55 (výrazně překračující to, co nyní může poskytnout jakýkoli dopravce), ale měl by poskytovat vysoké rychlosti konzistentněji díky vylepšené technologii agregace operátorů.

Qualcomm Snapdragon X60

Modem Snapdragon X60 by měl fungovat podobně jako 5G modem v řadě iPhone 12, ale s nižší spotřebou.

Qualcomm

Největším zlepšením bude pravděpodobně výdrž baterie; X60 je vyroben 5nm procesem, zatímco X55 používal 7nm proces. To znamená menší čip s nižší spotřebou a pravděpodobně menší penalizaci životnosti baterie za použití 5G.

Pokud jde o další bezdrátové funkce, můžeme očekávat pokračující podporu pro Wi-Fi 6, Bluetooth 5, NFC a ultraširoké pásmo (UWB). My mohl dokonce vidět skok na novější Wi-Fi 6E . Frekvenční spektrum 6GHz zatím nepodporuje mnoho routerů, ale bude běžnější letos na podzim, kdy bude představen iPhone 13, a všude po dobu životnosti produktu.