Процессор apple a11 bionic сопроцессор движения м11

Сопроцессоры движения Apple — Apple motion coprocessors

Общая информация Запущен Сентябрь 2013 Разработано M7, M8: полупроводники NXP Общий производитель (и)

• M7, M8: NXP Semiconductors
  TSMC (по контракту)
  Samsung (по контракту)
  Apple Inc. (лицензиат)

Код продукта M7: LPC18A1
M8: LPC18B1 Представление Максимум. Тактовая частота процессора 150 МГц Архитектура и классификация Мин. размер элемента 90 нм Микроархитектура Cortex-M3 Набор инструкций АРМв7-М Физические характеристики Ядра

В сопроцессорах M-серии Apple , являются движения сопроцессоров , используемого Apple Inc. в своих мобильных устройствах. Впервые выпущенные в 2013 году, их функция заключается в сборе данных датчиков со встроенных акселерометров , гироскопов и компасов и разгрузке сбора и обработки данных датчиков с главного центрального процессора (ЦП).

Первый сопроцессор серии — M7 (кодовое имя Oscar ), который был представлен в сентябре 2013 года как часть iPhone 5S . Chipworks обнаружил, что M7, скорее всего, является микроконтроллером на базе NXP LPC1800 под названием LPC18A1 . Он использует ядро ARM Cortex-M3 с индивидуальной упаковкой и схемой именования, указывающей на то, что оно предназначено для индивидуальной части Apple. Обновленная версия M8 была представлена ​​в сентябре 2014 года вместе с iPhone 6 и также обрабатывает данные с барометра , включенного в iPhone 6 и iPad Air 2 . iFixit определила M8 в iPhone 6 как устройство NXP с очень похожим названием LPC18B1 .

Более поздние сопроцессоры встроены в SoC серии A. В сентябре 2015 года появился сопроцессор движения M9, встроенный в чип A9 в iPhone 6S , iPhone 6S Plus , iPhone SE первого поколения и в чип A9X в iPad Pro первого поколения . IPhone 7 , iPhone 7 Plus , второе поколение IPad Pro включенной функции M10 движение сопроцессор, встроенный в A10 Fusion и A10X Fusion чипов. Apple включила M11 в iPhone 8 , 8 Plus и iPhone X , встроенный в A11 Bionic SoC.

Начиная с A12 Bionic SoC, Apple перестала отличать сопроцессор движения от остальной SoC и отказалась от соответствующей номенклатуры серии M.

СОДЕРЖАНИЕ

использование

Сопроцессоры Apple серии M собирают, обрабатывают и хранят данные датчиков, даже если устройство находится в спящем режиме, а приложения могут получать данные при повторном включении устройства. Это снижает энергопотребление устройства и продлевает срок службы батареи. Помимо обслуживания акселерометра , гироскопа , компаса и барометра в сопроцессорах M8 и более поздних версий, сопроцессор M9 может распознавать голосовые команды Siri со встроенных микрофонов устройства.

Сопроцессоры движения серии M доступны для приложений через Core Motion API, представленный в iOS 7 , поэтому они, например, позволяют приложениям для фитнеса, которые отслеживают физическую активность и получают доступ к данным от процессоров M, без постоянного задействования основного процессора приложения. Они позволяют приложениям знать, какой тип движения испытывает пользователь, например, вождение, ходьба, бег или сон. Еще одним применением может быть возможность выполнять трекинг и картографирование в помещении. В iOS 10 сопроцессор движения используется для реализации функции «пробуждение», что снижает потребление энергии в режиме ожидания.

Товары

Сопроцессор	Процессор	Запущен	Снято с производства	iPhone	iPad	Другой	Ссылка
Apple M7 (LPC18A1)	Яблоко A7	20 сентября 2013 г.	21 марта 2017 г.	айфон 5с	iPad Air iPad mini 2 iPad mini 3	(никто)
Apple M8 (LPC18B1)	Яблоко A8	9 сентября 2014 г.	28 мая, 2019	iPhone 6 iPhone 6 Plus	iPad Mini 4	iPod Touch (6-го поколения)
	Apple A8X	16 октября 2014 г.	21 марта 2017 г.	(никто)	iPad Air 2	(никто)
Яблоко M9	Яблоко A9	9 сентября 2015 г.	12 сентября 2018 г.	iPhone 6S iPhone 6S Plus iPhone SE (1-го поколения)	iPad (5-го поколения)
	Apple A9X		5 июня 2017 г.	(никто)	iPad Pro (1-го поколения)
Яблоко M10	Apple A10 Fusion	7 сентября 2016 г.	Подарок	iPhone 7 iPhone 7 Plus	iPad (6-го поколения)

iPod Touch (7-го поколения) Apple A10X Fusion 16 июня 2017 г. 20 апреля 2021 г. (никто) iPad Pro (2-го поколения) Apple TV 4K (1-го поколения) Яблоко M11 Apple A11 Bionic 12 сентября 2017 г. 15 апреля 2020 г. iPhone 8
iPhone 8 Plus
iPhone X (никто)

Галерея

LPC18A1, также известный как Apple M7. Выпуск 29 неделя 2013 года.

Разница в размерах между A7 и меньшим LPC18A1

LPC18B1, также известный как Apple M8. Произведена 28 неделя 2014 года.

Разница в размерах между A8 и меньшим LPC18B1

Разница в размерах между A8X и меньшим LPC18B1

Apple A9 с встроенным сопроцессором M9

Apple A9X с встроенным сопроцессором M9

Apple A10 Fusion с сопроцессором M10 на кристалле

Apple A10X с сопроцессором движения M10 на кристалле

Apple A11 Bionic с сопроцессором движения M11 на кристалле

Источник

Apple A11 Bionic: характеристики и обзор процессора

Здесь все, что вам нужно знать о новом процессоре Apple A11 Bionic, который устанавливается в смартфоны в iPhone 8, 8 Plus и iPhone X. Galagram расскажет об основных характеристиках нового чипа, о его возможностях, улучшения и новых функциях.

Характеристики Apple A11 Bionic

• 6 ядер, 2 кластера
• 4.3 миллиарда транзисторов
• интеллектуальное управление мощностью ядер
• спроектирован для дополнительное реальности AR
• графическое программное обеспечение Metal 2 и Core ML

С каждой презентацией нового iPhone, компания Apple выпускает одновременно и новый, либо слегка обновленный мобильный процессор. У чипа, который установлен в iPhone 8/8 Plus и iPhone X есть новое имя: прощай A10 Fusion, и поприветствуем Apple A11 Bionic.

Почему A11 получил приставку Bionic в названии? В большей степени это всего лишь маркетинговый ход, который намекает на то, что процессор стал более «человечным», но доля правды в названии все же есть. Этот чип помогает ускорить распознавание изображений, в том числе биометрию. Apple говорит, что это «самый мощный и самый умный чип в смартфоне», тонко намекая, что Qualcomm Snapdragon 835 сдает позиции.

Сколько ядер у A11 Bionic и как они работают

Во-первых, A11 Bionic — это шестиядерный процессор. В конструкции чипа есть 4 «высокоэффективных ядра» для подведенных задач и 2 мощных для тяжелых приложений и обработки 4K видео с высоким фреймрейтом. Эти ядра объеденные в 2 вычислительные кластера, а архитектура процессора похожа на big. LITTLE от компании ARM. В процессоре применяются гетерогенные вычисления, что позволяет устройствам работать эффективно с ядрами разной мощности.

• Сколько набирает в AnTuTu: более 110.000 баллов
• Сколько набирает в GeekBench 4: 4061 single-core и 9959 multi-core

Сравнение A11 Bionic и A10 Fusion

По сравнению с прошлогодним A10 Fusion, Apple утверждает, что новый процессор получил на 25% выше производительность для кластера из 2 мощных ядер, в то время как четыре высокоэффективные ядра будут на 70% быстрее справляться с фоновыми задачами.

Что еще более интересно, так это то, что контроллер, который решает, какие ядра получают какие задачи, теперь позволяет всем шести ядрам работать над одной и той же задачей, обеспечивая 70-процентную скорость многопоточных рабочих нагрузок.

С точки зрения производительности графики, система GPU стал 30% быстрее, чем в прошлом году, потребляя половину мощности при работе с той же скоростью, что и A10 Fusion. Это впечатляет и теоретически поможет увеличить время автономной работы iPhone во время игр с требовательной графикой.

A11 Bionic включает в себя более быстрый процессор сигналов изображения (ISP) для лучшей производительности камеры, лучшей обработки пикселей и лучшего снижения шума на итоговых снимках и видео. Также, по словам Apple, ISP теперь быстрее обрабатывает изображения с двойных камер iPhone 8 Plus и iPhone X.

Выводы

Модель Big.LITTLE не уникальна для дизайна чипов Apple, ведь такие процессоры как Samsung Exynos 8895, MediaTek X30 и Qualcomm Snapdragon 835, уже давно используют подобную архитектуру. Но вот что нового в A11 Bionic — так это удвоение количества ядер с более низкой мощностью, чего еще никто до Apple не делал.

Будет интересно узнать, сможет ли Apple серьезно улучшить время автономной работы, сокращая количество задач для выполнения на более мощных ядрах? Многие пользователи жаловались на неутешительное время автономной работы iPhone 7, возможно, с приходом iPhone 8 и процессора A11 Bionic все измениться.

Источник

Новая технология Neural Engine и Apple GPU — Apple A11 Bionic

Было опубликовано 25 июля 2019 года
Обновлено 5 ноября 2020 года

Apple A11 Bionic – ARM-система на кристалле (SoC), разработан Apple и изготовлен TSMC. Cочетает в себе процессоры Monsoon и Mistral с графическим процессором Apple GPU.

Впервые появился в iPhone 8, iPhone 8 Plus и iPhone X.

Согласно Apple, Apple A11 Bionic имеет два высокопроизводительных ядра, которые на 25% быстрее, чем в Apple A10 Fusion, и четыре высокопроизводительных ядра, которые на 70% быстрее, чем энергоэффективные ядра в A10.

О процессоре

A11 оснащен разработанным Apple 6-ти ядерным процессором с двумя высокопроизводительными ядрами на частоте 2,39 ГГц, называемыми Monsoon, и четырьмя энергоэффективными ядрами, называемыми Mistral. Ядра Mistral основаны на ядрах Apple Swift от Apple A6. A11 использует новый контроллер производительности второго поколения, который позволяет A11 использовать все шесть ядер одновременно, в отличие от своего предшественника A10.

Чип также интегрирует разработанный Apple трехъядерный графический процессор (GPU) с 30% более высокой графической производительностью, чем A10. В A11 встроен сопроцессор движения M11. Apple A11 Bionic включает в себя новый процессор обработки изображений, который поддерживает вычислительные функции фотографии, такие как оценка освещения, широкий захват цвета и расширенная обработка пикселей.

Рейтинг Antutu

Apple A11 Bionic в рейтинге Antutu набирает около 290.000 баллов. Для сравнения A10 Fusion набирает примерно в среднем 225.000 условных единиц.

Neural Engine

A11 включает в себя выделенное нейронное сетевое оборудование, которое Apple называет «Neural Engine«.

Это оборудование нейронной сети может выполнять до 600 миллиардов операций в секунду и используется для Face ID, Animoji и других задач машинного обучения. Neural Engine позволяет Apple реализовать нейронную сеть и машинное обучение более энергоэффективным способом, чем использование основного процессора или графического процессора.

Однако сторонние приложения не могут использовать нейронный движок данного поколения, что приводит к аналогичной производительности нейронной сети для старых iPhone.

Поддержка

Начало поддержки iOS — iOS 11. Обновления программного обеспечения для систем, использующих этот чип продолжается до сих пор. Производство продолжалось с 2017 года по 2020 год.

Технические характеристики

Базовая частота – 2x 2,39 ГГц ( Monsoon ) + 4x 1,42 ГГц ( Mistral )
Количество ядер – 6

Модель ускорителя – Apple GPU
Количество ядер – 3

Тип оперативной памяти – LP-DDR4X 2133 МГц
Количество оперативной памяти – 3 ГБ

Прочее

Технологический процесс – 10 нм
Количество транзисторов – 4,3 млрд
Набор инструкций – ARMv8.2-A
Площадь кристалла – 87.66 мм^2
Версия Bluetooth – 5.0
Версия Wi-Fi – 5
Поддержка 5G – нет

Источник

Apple A11 Bionic: Это магия?

В сентябре 2017 года, как обычно, Apple представила публике очередную систему-на-чипе, безнадежно проигрывающую в войне спецификаций, непостижимым образом приходящую первой к финишу, оставляя позади победителей в этой войне. Интересный стиль. Слово “Bionic” в названии SoC появилось неспроста. На кристалле теперь размещался еще один процессор, который маркетинг Apple назвала “нейронным движком” (Neural Engine), основан на нейронных сетях, которым еще лет 20 назад пророчили лидирующую роль в вычислительной технике, и освобождает центральный процессор от забот о машинном обучении и прочих проявлениях искусственного интеллекта в нескольких предметных областях. Для сторонних разработчиков NPU был недоступен.

Группу машинного обучения и искусственного интеллекта в Apple с 2016 года возглавляет Руслан Салахутдинов, выходец из Российской Федерации. Один из ведущих ученых в этой непростой и перспективной области. Разработка NPU (Neural Processing Unit, нейронный процессор) в Apple началась еще в 2014 или 2015 году. Это совместная разработка группы машинного обучения и искусственного интеллекта и группы микроэлектроники. В секунду NPU выполняет 600 миллиардов операций, и это было только начало.

Площадь кристалла Apple A11 Bionic (87,7 мм2) почти в полтора раза меньше чем площадь Apple A10 Fusion (125,0 мм2). NPU занимает на кристалле всего 1,83 мм2. Меньше чем ядро “с высокой производительностью” (2,68 мм2) и больше чем энергосберегающее ядро (0,53 мм2). И на этих 1,83 мм2 выполняется до 600 миллиардов операций в секунду?

Это продолжение серии про чипы разработанные Apple. Предыдущие части здесь.

Apple A11 Bionic и PoP

Apple A11 Bionic производился TSMC по технологии 10 нм FinFET (процесс CLN10FF), всего на чипе было 4,3 миллиарда транзисторов. На кристалле размещались 6-ядерный CPU, 3-ядерный GPU собственной “яблочной” разработки, уже упоминавшийся NPU, процессор обработки изображений (ISP) нового поколения, сопроцессор M11 и много разных других интересных вещей. Тот самый “Секретный Анклав”, обеспечивающий безопасность данных и целостность устройства. Он же превращает телефон в кирпич, при неудачном взломе.

SoC, вместе с оперативной памятью (2 или 3 Гигабайта LPDDR4X, в разных устройствах), объединялся в одном корпусе (PoP), по технологии TSMC InFO. Технология InFO для TSMC была предметом заслуженной гордости. Apple очень повезло с партнерами. LPDDR4X – это вариант LPDDR4 с уменьшенным раза в два энергопотреблением. Apple использовала чипы памяти от Samsung и Micron. В приобретенном iPhone с Apple A11 Bionic могли оказаться любые из них. Лотерея, на этот раз беспроигрышная. Проблем с чипами памяти не было.

CPU состоял из двух силовых ядер Monsoon (“муссон”) и четырех экономичных Mistral. Все ядра могли работать одновременно. Apple реализовала это далеко не первой в индустрии, более того, в 2017 технологию Fusion уже считали устаревшей, во всех её формах, и ей на смену уже шла новая технология, DynamicIQ, вот только в отделении микроэлектроники Apple спешить не любили, тщательно все обдумывая и просчитывая, в итоге применяя козырные приемы самыми последними, но вдумчиво и с поразительными результатами. Так было и на этот раз.

Тактовую частоту удалось достоверно определить только для ядер Monsoon. До 2,39 ГГц, в нормальных условиях. В неблагоприятных (при нагревании до температуры близкой к опасной) тактовая частота снижалась. Рабочая тактовая частота ядер Mistral достоверно неизвестна. Встречающиеся упоминания про 1,39 и про 1,57 ГГц почти наверняка не имеют отношения к действительности. Официально Apple сообщала о росте производительности, по сравнению с A10, на 25% (Monsoon), на 70% (Mistral). На 70% выросла эффективность контроллера производительности второго поколения. Этот контроллер оптимизировал взаимодействие ядер между собой, судя по результатам смартфонов использующих этот SoC в бенчмарках и в тестах из реальной жизни, у него это получалось неплохо.

Графический процессор в Apple A11 Bionic был свой, “яблочной” разработки. 3-ядерный, на 30% более производительный чем GPU в Apple A10 Fusion. В A9 и A10, отделение микроэлектроники все активнее вносило свои изменения в графические процессоры от PowerVR. В Apple A10 Fusion изменения были уже очень серьезными. И вот – свершилось. Внешне, под электронным микроскопом, “яблочный” GPU почти не отличался от прежнего. Эксперты даже насчитали в нем 6 ядер (кластеров, как их назвали в PowerVR), но едва ли Apple стала выдавать чужое за своё. И хозяин – барин. Если разработчик GPU заявляет о трех ядрах, значит их три. Шесть ядер было бы солиднее, но это не важно.

Достоинства собственного GPU очевидны: графический процессор был оптимизирован для работы с Metal 2. OpenCL и OpenGL поддерживались на приличном уровне, хоть и не самые свежие их версии. Радостные публикации в СМИ о том, что в Apple A11 Bionic все же нашлись недостатки Apple проигнорировала. У них были, как мы теперь знаем, совсем другие планы. 3-мерная производительность, игровые способности и все прочие важные для умного телефона элитного класса, естественно, поддерживались.

Гонки и выводы

В одной из статей, сравнивавших Apple A11 Bionic с Qualcomm Snapdragon 845, сначала сравнивались спецификации участников поединка. По всем сравниваемым параметрам Snapdragon или превосходил Bionic’а, или они были равны. Ядер больше (8 против 6), оперативная память у обоих противников LPDDR4X, но у Snapdragon её контроллер 2-канальный, более передовой DynamicIQ у Snapdragon вместо ассиметричного Fusion у A11, а результат – победил Apple A11 Bionic, с приличным отрывом. Вопреки всему.

Авторы пришли к выводу что гонки были нечестными: ядра ARM Corteх A75, используемый в Snapdragon 845 – универсальные, их эффективность зависит от особенностей смартфона в котором они применяются. А Apple A11 Bionic разработан специально для iPhone 8/8 Plus/X, и тщательно оптимизирован именно для них. Ну и – больше транзисторов на SoC, я бы к этим рассуждениям добавил яблочко на крышке SoC. Потому что именно так все и было задумано.

А эксперты, оценивая положение дел в процессорной индустрии, пришли к выводу что в победах Apple ничего удивительного нет. Отдел микроэлектроники Apple опережает всех конкурентов компании, как минимум, на два года. Только и всего. Ну не жулики?

Продолжение следует, а пока обсудить историю Apple вы можете в нашем Telegram-чате.

Источник