Apple a15 bionic техпроцесс

Apple A15 Bionic – дальнейшее развитие 5 нм чипа и дополнительное графическое ядро

Было опубликовано 8 декабря 2021 года

Apple A15 Bionic – ARM-система на кристалле (SoC), разработан Apple и изготовлен TSMC по усовершенствованному 5 нм техпроцессу. Cочетает в себе процессоры Avalanche и Blizzard с графическим процессором Apple GPU.

Впервые появился в iPad mini 6 — го поколения вместе с iPhone 13 Mini, 13, 13 Pro и 13 Pro Max.

Apple A15 можно назвать улучшенным вариантом A14 с меньшим потреблением энергии, усовершенствованными и оптимизированными графическими ядрами под API Metal.

О чипе

Чип A15 изготовлен по контракту компанией TSMC по 5 нм техпроцессу второго поколения. Впервые 5 нм использовались в Apple A14 Bionic. Содержит 15 миллиардов транзисторов, что примерно на 30% больше, чем в A14 ( 11,8 млрд ). Как и предыдущий чип поддерживает ARMv8.5 набор инструкций, что положительно влияет на безопасность.

Не обошлось и без регулярного улучшения энергоэффективности, примерно на 15%, при этом чип стал более производительным.

Ходят слухи, что Apple A15 Bionic основан на той платформе, на которой разработан чип Apple M1.

О ядрах CPU

Обновленная система на кристалле от Apple оснащена 6-ю ядрами – столько же как и ранее, двумя высокопроизводительными ядрами, работающими на частоте 3,2 ГГц ( 3,1 ГГц у A14 ) под названием Avalanche и четырьмя энергоэффективными ядрами под названием Blizzard работающими на частоте 1,8 ГГц.

Четыре ядра Blizzard предназначены для обычных задач и основаны на доработанных компанией быстрых ядрах от Apple A6. Оставшиеся два ядра необходимы для более сложных задач, где необходима максимальная мощь.

По словам компании A15 на 50% мощнее конкурентов, а A15 в iPad mini 6 — го поколения на 40% быстрее, чем A12.

Apple A15 Bionic

Основана работа ядер на технологии big.LITTLE – это технология объединения в одном кристале двух типов ARM-ядер, которая впервые появилась в Apple A10 Fusion. Кроме того, при необходимости ядра двух типов могут работать одновременно, при этом улучшив производительность за счет потребления энергии, так работает с Apple A11 Bionic.

О ядрах GPU

В A15 встроен разработанный компанией Apple пятиядерный графический процессор, но в некоторых устройствах одно ядро полностью отключено и работают только 4. По некоторым данным частота GPU соответствует 1,2 ГГц.

Apple утверждает что производительность графики при всех включенных ядрах на 50% быстрее конкурентов, а при включенных 4-х – на 30%.

О сопроцессоре

SoC Apple A15 Bionic содержит как и ранее сопроцессор движения Apple M15, он необходим для сбора данных датчиков со встроенных акселерометров, гироскопов и компасов, отклика Siri по фразе и для других целей для помощи основному процессору. Сопроцессор тратит на такие действия меньше энергии и не использует главный процессор для лишней траты энергии.

Рейтинг Antutu

Apple A15 Bionic в рейтинге Geekbench 5 набирает около 1650 баллов в одноядерном тестировании и 4500 в многоядерном. Для сравнения A14 набирает примерно в среднем 1570 и 3900 условных единиц.

Neural Engine

Apple A15 Bionic включает обновленное поколение нейронных сетей, которое Apple называет «Neural Engine 5 – го поколения«.

Данное поколение имеет также как и ранее 16 ядер. Кроме того, в нем есть ускорители, которые появились в Apple A13 Bionic, которые обозначаются как блоки AMX.

Нейронный процессор умеет выполнять до 15,8 ( ранее 11 ) триллионов операций за 1 секунду что очень внушительно.

Сторонние приложения могут получить доступ к Neural Engine. Впервые доступ появился в Apple A12 Bionic, а сам Neural Engine в Apple A11 Bionic в первую очередь для целей Face ID.

Поддержка

Начало поддержки iOS – iOS 15.0, iPadOS – iPadOS 15.0. Обновления программного обеспечения для систем, использующих этот чип продолжается до сих пор. Производство продолжается с 2021 года по настоящее время.

Технические характеристики

Базовая частота – 2x 3,2 ГГц ( Avalanche ) + 4x 1,8 ГГц ( Blizzard )
Количество ядер – 6

Модель ускорителя – Apple GPU
Количество ядер – 4 или 5
Производительность – 1,5 терафлопс
Частота – 1,2 ГГц

Тип оперативной памяти – LP-DDR4X 2133 МГц
Пропускная способность – до 34,1 ГБ/с, 1 канал, 64 бит
Количество оперативной памяти – до 6 ГБ

Прочее

Технологический процесс – 5 нм, второе поколение
Количество транзисторов – 15 млрд
Набор инструкций – ARMv8.5-A
Площадь кристалла – 107,68 мм^2
Версия Bluetooth – 5.0
Версия Wi-Fi – 6
Поддержка 5G – есть

Источник

Масштабный тест Apple A15 Bionic показывает, насколько эта платформа недостижима для решений Qualcomm и Samsung

Разница огромна как для CPU, так и для GPU

Ресурс AnandTech провёл масштабный и подробный тест производительности SoC Apple A15 Bionic. В отличие от многочисленных тестов в Сети, в данном случае специалисты источника оценивали возможности новой платформы не просто в играх или приложениях. Это делает тест более теоретическим, так как на практике может быть много нюансов, но зато позволяет оценить достижения инженеров Apple в сухом виде.

Для начала вспомним, что A15 Bionic представляет собой однокристальную систему, производящуюся по техпроцессу 5 нм. Она содержит два высокопроизводительных процессорных ядра и четыре энергоэффективных. Также тут GPU с пятью вычислительными блоками и улучшенный 16-ядерный блок NPU.

Тесты показывают, что большие ядра SoC могут работать на частоте до 3240 МГц при нагрузке на одно ядро и до 3180 МГц, когда нагружаются оба. Малые ядра в любом случае могут достигать частоты 2016 МГц. Для сравнения, у Apple A14 Bionic аналогичные значения равны 2998, 2890 и 1823 МГц соответственно.

Теперь переходим непосредственно к тестам. Источник использовал программный пакет SPEC CPU 2017, заодно сравнив результаты A15 с A14, Snapdragon 888 и Exynos 2100. Кроме того, были отдельно протестированы большие и малые ядра всех платформ.

Начиная с высокопроизводительных ядер, можно ясно увидеть, что они в A15 Bionic абсолютно всегда быстрее всех конкурентов. Разве что в нескольких подтестах разница с A14 Bionic минимальная. При этом топовые решения Qualcomm и Samsung порой отстают вдвое. При этом большие ядра A15 Bionic ещё и почти всегда энергоэффективнее решений конкурентов.

Что касается малых ядер в A15 Bionic, то они относительно Cortex-A55 смотрятся ещё интереснее. Разница в производительности может быть пятикратной и выше, но ещё более впечатляет тот факт, что в некоторых подтестах энергоэффективные ядра A15 Bionic оказываются ненамного слабее высокопроизводительных Cortex-A78! При этом разница в энергоэффективности, само собой, колоссальна.

На диаграмме выше можно наглядно оценить, насколько Apple A15 Bionic превосходит большинство процессоров в мобильных SoC. А ещё производительность процессора в A15 Bionic в целочисленных вычислениях превосходит не только SoC M1, но и топовые процессоры Intel Rocket Lake, находясь на одном уровне с Ryzen 9 5950X.

Производительность GPU оценивалась в обычных тестах. Результаты отличны, однако тут стоит вспомнить поведение новых iPhone в ресурсоёмких играх, когда через несколько минут яркость экрана снижается на 50%, а производительность падает. И это хорошее напоминание о том, что сами по себе тесты порой могут не иметь ничего общего с действительностью.

Источник также подтверждает существенный троттлинг, называя тепловой дизайн новых iPhone одним из худших на рынке. В частности, Apple использует двойную системную плату, и однокристальная система расположена во внутренней части, что явно не способствует хорошему отведению тепла.

С другой стороны, авторы также скрупулёзно подошли к тестированию в играх. И, к примеру, в Genshin Impact, где как раз очень активно проявляется троттлинг смартфонов Apple, картинка на этих самых смартфонах значительно лучше, чем у конкурентов.

Как можно видеть, детализация намного лучше, а некоторых визуальных эффектов на смартфонах с Android попросту нет. Правда, зачем это всё, если нормально играть всё равно не получается, не очень понятно.

В сухом остатке A15 Bionic однозначно самая производительная и энергоэффективная топовая однокристальная система для смартфонов, которая умудряется порой превосходить даже очень успешную SoC M1 в ноутбуках Apple. Однако реальные тесты в условиях реальных игр и приложений порой раскрывают обратную сторону медали.

Конечно, не стоит забывать, что Apple всегда выпускает свои смартфоны осенью, тогда как остальной рынок обновляет поколения в начале года. И получается, что сейчас A15 Bionic конкурирует со Snapdragon 888 и Exynos 2100, но через несколько месяцев ей придётся сражаться уже с новыми платформами Qualcomm и Samsung. Впрочем, впечатляющих результатов решения Apple это не отменяет.

Источник

Процессор Apple A15 Bionic (APL1W05): что это за «зверь» такой

Мобильный процессор Apple A15 Bionic (модельный номер APL1W05) представляет собой однокристальную систему (SoC) разработки Apple. Предназначен для использования в смартфонах компании, прежде всего iPhone 13, ради которого «все и затевалось». Тем не менее потенциально может быть установлен в младших планшетах iPad, приставках Apple TV и других устройствах.

Как и предыдущие процессоры Apple, A15 Bionic не предназначен для продажи сторонним производителям электроники. Благодаря тому, что специалисты из Купертино могут разрабатывать свой процессор и свою операционную систему «друг для друга», на выходе получается идеальная по сбалансированности и оптимизации связка, обеспечивающая iPhone 13 статус самого мощного смартфона на момент выхода.

При этом непосредственно производством Apple A15 занимается тайваньская компания TSMC, у которой с «яблочной» коропорации уже давно сложились теплые партнерские отношения. Чипсет выпускается по 5-нанометровому технологическому процессу FinFET .

Ключевые слагаемые успеха Apple A15

Процессом стал одним из героев состоявшейся 14 сентября презентации, в ходе которой были представлены осенние новинки компании. Несмотря на то, что Apple уделила ему не так много внимания, его главные фишки были отмечены на слайдах и проиллюстрированы короткими видеосюжетами, а в конце была показана в качестве резюме такая картинка:

Apple A15 Bionic заключает в своем кристалле более 15 млрд транзисторов, совсем чуть-чуть уступая по этому показателю десктопному M1 (16 млрд) и опережая предшественника в лице Apple A14 на четверть (11.8 млрд).

Центральный процессор A15 включает в себя шесть кастомных ядер собственной «яблочной» разработки, архитектурой ARMv8.5a и увеличенным в 2 раза кешем по сравнению с предшественником. Они позволяют выполнять 15.8 триллионов (!) операций в секунду. По общей вычислительной мощности CPU новый Apple A15 опережает A14 примерно на 50%, если верить официальной презентации чипа.

При детальном рассмотрении оказывается, что шесть кастомных ядер — это один кластер из двух высокопроизводительных («огненных») Firestorm и второй из четырех энергоэффективных («ледяных») Icestorm. Первая пара ядер активируется при решении сложных вычислительных задач, остальные предназначены для повседневных.

Интегрированный графический ускоритель для Apple A15 был также разработан самостоятельно специалистами компании. Он включает в себя 4 ядра и превосходит GPU A14 по мощности на 30% (опять же если считать достоверными официальные цифры). Кстати говоря, незадолго до официального анонса он засветился в известном бенчмарке GFXBench, который тестирует производительность именно графической подсистемы.

Та вот, в тесте Manhattan 3.1 пиковый результат чипсета A15 составил 198 fps (кадров/сек), что существенно выше показателей других современных топовых мобильных процессоров. При этом после второго прогона бенчмарка показатель упал до 140-150 fps, что связано с эффектом троттлинга (пропуска тактов) при длительной нагрузке. Это может показаться существенным недостатком, однако для начала стоит посмотреть на его соперников.

Для сравнения однокристальная система Exynos 2200 (в ней используется интегрированный mRDNA GPU), которая будет установлена в будущем флагмане Samsung Galaxy S22, показывает в GFXBench Manhattan 3.1 максимум 170.7 fps на пике. А в результате троттлинга частота смены кадров падает до 127.5 fps. Таким образом благодаря Apple A15 Bionic новые iPhone 13 имеют все шансы сохранить статус самых быстрых смартфонов и в 2022 году до выхода iPhone 14.

Другие моменты

Apple A15 Bionic включае в себя интегрированный высокопроизводительный 16-ядерный сопроцессор для работы с нейросетями Neural Engine (15.8 TOPS). Также из презентации нам стало известно про новый ISP (сигнальный процессор для работы с цифровыми камерами), расширенную поддержку на аппаратном уровне аудиокодеков без потери качества, новые аппаратно реализованные кодеки видео и фишки, связанные с безопасностью и защитой личных данных владельца устройства.

Источник

4,7 дюйма, Apple A15 Bionic и всего 3 ГБ ОЗУ. Характеристики нового iPhone SE подтверждены известным аналитиком Минг-Чи Куо

Во второй половине 2022 года будут выпущены умные часы Apple Watch 8, Apple Watch SE, а также защищённая версия для экстремальных видов спорта

Популярный аналитик Apple Минг-Чи Куо утверждает, что на рынке скоро появится несколько новых устройств Apple, включая новый iPhone SE, умные часы Apple Watch и другие гаджеты.

По словам Минг-Чи Куо, Apple выпустит новый iPhone SE в первой половине 2022 года. Этот смартфон будет иметь 4,7-дюймовый экран и 3 ГБ оперативной памяти. Во второй половине 2022 года будут выпущены умные часы Apple Watch 8, Apple Watch SE и защищённая версия для экстремальных видов спорта.

Также сообщается, что в четвёртом квартале 2022 года компания из Купертино выпустит полностью беспроводные наушники AirPods Pro 2. Это устройство будет оснащено современной однокристальной системой.

Аналитики считают, что продажи нового iPhone SE в следующем году составят 25–30 миллионов единиц. Ранее Минг-Чи Куо заявлял, что новый iPhone SE будет иметь дизайн, аналогичный текущей модели и iPhone 8. Ключевое обновление устройства — поддержка 5G и более быстрый процессор. Есть предположения, что это устройство будет оснащено однокристальной системой Apple A15 Bionic. Цена может составлять около 470 долларов, что сделает iPhone SE самым дешёвым телефоном с поддержкой 5G в истории Apple.

Источник