Soc apple a11 bionic

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

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

Микропроцессор Apple A11 Bionic: технические характеристики, плюсы, где используется?

По-настоящему прорывной микропроцессор Apple A11 Bionic, вместе с самим юбилейным iPhone Х, на годы вперед задал рынку смартфонов свои собственные правила.

История и особенности создания А11 Bionic

Не теряя времени зря, инженеры компании начали разработку данного ЦП еще во времена iPhone 6, который тогда был на архитектуре А8. Да-да, целое подразделение трудилось на три поколения «железа» вперед. Это связано с:

• предугадыванием веяний рынка;
• в попытках (и весьма успешных) создания этих самых веяний;
• предугадыванием и развитием тех технологий, производительности и архитектуры устройств, которые будут актуальны на момент выхода процессора.

Так, к примеру, еще четыре года назад было решено добавить к кристаллу еще и нейронный движок, который позволил микропроцессору значительно повысить скорость вычислений в работе с задачами на основе искусственного интеллекта и нейронных сетей.

Apple a11 Bionic характеристики:

Процессор — 64 бита.

Количество ядер — 6.

Понравилась статья? Подпишись на наш телеграм канал . Там новости выходят быстрее!

Процессор A10 Fusion и A11 Bionic сравнение:

Конечно, рисковать по полной ни одна компания мирового уровня не может, так как это чревато миллиардными убытками, и все новые чипы, конечно же, основаны на старых наработках, приплюсованных к новым технологиям.

Но при этом Apple не гнушается перерабатывать, убирать или добавлять целые вычислительные блоки, что добавляет возможность маневра, как в ценовой политике, так и в плане технологий и производительности.

Основные технологические отличия А11 от кристалла А10:

1. Удвоенное количество энергоэффективных экономных ядер. В А10 их было 2, в А11 Бионик 4.
2. Возможность использования как одного ядра ЦП отдельно, так и всех шести сразу.
3. Конечно же, один, если не самый главный, пункт – переход на 10-нанометровый техпроцесс, что позволяет:

• Увеличивать количество транзисторов на тот же объем. Это поспособствовало возрастанию мощности кристалла на 25% в сравнении с А10.
• Увеличивать энергоэффективность нового мобильного процессора на невероятные 70%. Хотя такого эффекта получилось достичь не только благодаря новому техпроцессу, но и удваиванию количества экономных ядер, то есть скачек энергоэффективности был поставлен на первое место, а повышение производительности на второе. Однако как ни посмотри, а технологический скачек поражает.

Фото: Обновлённые ядра CPU на общей площади кристалла A11

1. Добавление вмонтированного процессорного блока, специализируемого на обработке, повышения качества и подавления «шумов» на фотографиях. Кроме того, благодаря новому блоку ускорена обработка многих эффектов для фотографий. Но главной фишкой этого вычислительного блока стала поддержка записи видео в разрешении 4К при 60 fps или в FULL HD (1080) при запредельных 240 fps.
2. А11 процессор получил новый звуковой процессорный блок, что, по словам производителя, должно значительно повысить качество звука, более тщательно удалять шумы, искажения.
3. Добавление двухядерного нейронного движка со скоростью вычислений в 600 миллиардов операций в секунду. Это позволило намного более эффективно работать над задачами матричного умножения для ускорения и оптимизации специализированных алгоритмов машинного обучения. На практике наиболее широко будет применяться в технологиях:

• Animoji;
• Face ID;
• виртуальной реальности;
• портретной съемке;
• для работы с Библиотекой Apple Кор.

Фото: Процессор обработки изображений в A11 Bionic

1. Последним (но не по значимости) отличием от старших версий процессора является использование разработанного полностью внутри Apple собственного GPU-блока. Он отличается от старых, разработанных Imagination Technologies, одновременно почти на треть более высокой производительностью, и при этом пониженной почти вдвое энергопотребляемостью.

Фото: Новый графический ускоритель от Apple в A11 Bionic

Применение А11 Bionic

Применяется А11 Bionic в последних версиях iPhone 8 и 8 Plus, и, конечно же, в юбилейном iPhone Х.

Источник