Elk jaar introduceert Apple in de herfst een nieuwe processor uit de A-serie, samen met de iPhone-upgrades. Dit jaar verwachten we niet anders. De sprong naar een nieuwe fabricageprocestechnologie – het 3nm-proces van TSMC – geeft de A17 zelfs de grootste sprong in prestaties en functies in meerdere jaren.
Door te kijken naar het afgelopen decennium van in-house door Apple ontworpen chips uit de A-serie, gezien de beschikbare fabricagetechnologie en wat we weten over de richting en doelen van het bedrijf, kunnen we een behoorlijk weloverwogen inschatting maken van wat we van hen kunnen verwachten. A17.
Alleen voor iPhone 15 Pro (of Ultra).
Vorig jaar was de A16 exclusief voor de iPhone 14 Pro, terwijl de standaard iPhone 14 de A15 gebruikte. We verwachten dit jaar een herhaling van dat patroon, waarbij de nieuwe A17 exclusief is voor de iPhone 15 Pro en iPhone 15 Pro Max (of iPhone 15 Ultra, als de geruchten waar zijn) en de standaard iPhone 15 de A16 krijgt die in de iPhone wordt gebruikt . 14 Pro-model.
Is dit de weg vooruit voor Apple in de nabije toekomst? Met smartphonefuncties en -kwaliteit die een soort plateau bereiken en de telefoonchips van Apple rond de meeste Android-telefoons cirkelen, is er weinig reden om te veranderen. Voor Apple bespaart het kosten en helpt het een groot verschil te creëren tussen de reguliere en Pro-modellen, waardoor klanten naar de duurdere iPhone worden geduwd.
Apple’s eerste 3nm-chip
De A14, A15 en A16 zijn allemaal vervaardigd met behulp van een 5nm-productieproces van TSMC. Toegegeven, dat proces is in de loop van de tijd geëvolueerd, waardoor chips zijn ontstaan die dichter zijn en een betere energie-efficiëntie hebben, maar er is niets om naar het volgende grote procesknooppunt te springen. En dat is wat we vrijwel zeker gaan krijgen met de A17 – TSMC’s eerste grootschalige consumentenchip gemaakt met zijn 3nm-proces.
Ik heb uitgebreid geschreven over de voordelen die Apple zal genieten van het 3nm-proces, en de grootste is een grotere dichtheid – terwijl de A16 ongeveer 16 miljard transistors had, kunnen we meer dan 20 miljard verwachten voor de A17, mogelijk tot ongeveer 24 miljard.
Het 3nm-proces biedt meer energie-efficiëntie met een vergelijkbare chip met een vergelijkbare snelheid, maar Apple gaat geen vergelijkbare chip maken met een vergelijkbare snelheid. Het maximale stroomverbruik wordt beperkt door de grootte van de batterij, warmteafvoer en andere factoren, en ik denk niet dat we een enorme verandering in de levensduur van de batterij kunnen verwachten door alleen naar 3nm te gaan. Althans, niet voor actief gebruik op volle kracht – niet alleen zal de chip onder die omstandigheden bijna net zoveel stroom verbruiken, maar beeldschermen en radio’s dragen ook sterk bij aan het stroomverbruik.
Waar we enige verbetering kunnen zien, is de stand-bymodus, die merkbaar beter zou kunnen zijn met de overstap naar een 3nm-proces.
Gieterij
CPU-prestaties en functies
ARM lanceerde zijn v9-architectuur in 2021 en we dachten dat de A16 de eerste chip van Apple zou kunnen zijn die de nieuwe v9-instructieset ondersteunt. In plaats daarvan ondersteunt het ARM v8.6 met veel eigen extensies van Apple. Dit jaar, met een hoger transistorbudget, lijkt het erop dat ARM v9-ondersteuning waarschijnlijk is.
Welke voordelen bieden de instructieset en architectuur van ARM v9? Apple ontwerpt zijn eigen CPU-kernen en veel van de prestatievoordelen die door de v9-architectuur worden beloofd, zijn al gerealiseerd in Apple-ontwerpen en ARM-extensies. Snapdragon 8 Gen 1 was zelfs een van de eerste high-end smartphone-CPU’s met ARM’s Cortex-X2-kern met ondersteuning voor ARM v9, en Apple’s A15 overtrof het met een ruime marge.
Je zult veel beweringen zien dat ARM v9 een prestatieverbetering van 30 procent biedt ten opzichte van ARM v8, maar dat is voor ARM’s eigen kernontwerp en houdt geen rekening met het gebruik van aangepaste extensies. Apple zit hier in een heel andere klasse, we zullen waarschijnlijk geen 30 procent snellere CPU-prestaties van de A17 zien.
De nieuwe CPU-cores van Apple voor de A17 zullen vrijwel zeker sneller zijn, maar nee nodig Vanwege de migratie naar ARM v9. De prestaties van de CPU-kern worden beïnvloed door instructieset, vertakkingsvoorspelling, instructiedecodering, uitvoeringseenheid, cachestructuur en -grootte, kloksnelheid en vele andere factoren.
Wat de typische kerntellingen betreft, lijkt Apple niet veel reden te hebben om verder te gaan dan de 4 efficiëntiekernen en 2 prestatiekernen die bij ons zijn sinds de A11 Bionic. We verwachten een goede 15 procent meer prestaties van hen.
Gieterij
Als we de afgelopen jaren CPU-prestatieverbeteringen projecteren, kunnen we waarschijnlijk een Geekbench 5 single-core score verwachten tussen 2.100 en 2.200 en een multi-core score van iets meer dan 6.000. Geekbench 6 is net uitgebracht en we hebben geen jarenlange benchmarkgegevens om nauwkeurige projecties te maken, maar een single-core score van meer dan 2.800 en een multi-core score van 7.300 of hoger lijkt redelijk. A Recente lekken Dat beweert dat een single-core score van 3019 en een multi-core score van 7.860 niet ondenkbaar is – vooral omdat we een groter dan verwachte sprong zagen toen Apple overstapte van een 7nm-proces naar een 5nm-proces. A14 – maar deze vroege cijfers zijn waarschijnlijk volledig verzonnen.
Gieterij
Als je je afvraagt hoe het zich verhoudt tot andere processors, zou dit de A17 een single-core score geven die vergelijkbaar is met de nieuwste Ryzen high-end desktop CPU’s en 13e generatie Core i7 Intel-processors, maar een veel lagere multi-core score. (wat logisch is, aangezien (we hebben het over slechts twee krachtige kernen, in tegenstelling tot 12 of meer in die desktopprocessors). De A16 verslaat al degelijk Android-telefoons met eersteklas Snapdragon 8 Gen 2, en de A17 zal de kloof alleen maar groter maken.
Als we in de loop der jaren iets hebben geleerd, is het hoe stabiel Prestatieverbeteringen voor de CPU’s van Apple. Single- en multi-core prestaties stijgen bijna in een rechte lijn, ongeacht de grote architecturale veranderingen of sprongen in het productieproces van het jaar. Het is heel redelijk om dit jaar een vergelijkbare verbetering te verwachten.
GPU-prestaties en functies
De GPU is een gebied waar de A17 potentieel erg interessant zou kunnen zijn. Apple verbetert de GPU-prestaties gemiddeld met ongeveer 20 procent of meer bij elke nieuwe A-serie chip, hoewel dit kan variëren van 15 procent tot 30 procent. De algehele functieset van de GPU is niet zo veel veranderd. Het wordt sneller en heeft enkele kleine nieuwe functies, zoals variabele rasterisatiesnelheden en SIMD-verbeteringen voor GPU-computing, maar Apple jaar Achter desktop-GPU’s in belangrijke functies zoals ray tracing-versnelling.
Een vaag gerucht zegt dat de A16 bedoeld was om een grotere GPU-architectuur te hebben, maar dat hij niet op tijd klaar was, dus kreeg hij dezelfde GPU als de A15 (maar met meer geheugenbandbreedte om de prestaties te verbeteren). Ik weet niet of dit waar is, maar Apple heeft zijn tabel met Metal-specificaties niet bijgewerkt om de A16 voor ontwikkelaars op te nemen, wat veelzeggend is.
Ik denk dat het waarschijnlijk is dat Apple een bijgewerkte GPU-architectuur klaar heeft voor de A17. Functies zoals ray tracing-versnelling zijn misschien niet belangrijk voor de iPhone, maar dit GPU-ontwerp zal zijn weg vinden naar toekomstige Mac-processors uit de M-serie, waar het ontbreken van geavanceerde GPU-functies zoals ray tracing-versnelling hen ver achter de stand van de techniek heeft achtergelaten .
We kunnen verbeterde prestaties verwachten in de huidige 3D-games en applicaties die de GPU gebruiken voor berekeningen. Wanneer de architectuur verandert, heeft de snelheid de neiging te variëren – sommige dingen zijn erg snel en andere dingen niet zo veel.
Gieterij
Een Geekbench 5 GPU-rekenscore van meer dan 18.000 ligt op schema, met een versnelling van ongeveer 20 procent. Vergeet niet dat benchmarks meten Computationeel De prestaties van de GPU, niet het vermogen om 3D-afbeeldingen weer te geven.
Gieterij
Voor 3D-graphics resulteert een versnelling van 20 procent in de moderne 3DMark Wild Life Unlimited-test met 74 fps versus ongeveer 88 fps met de A16. Momenteel is de Snapdragon 8 Gen 2 sneller dan de A16 in deze test (en andere 3D grafische tests), maar daarmee loopt Apple iets voor.
Vergeleken met CPU-verbeteringen variëren de GPU-prestaties van jaar tot jaar. Verbeteringen van A15 naar A16 zijn gedempt, voornamelijk als gevolg van lichte kloksnelheidsverbeteringen en verbeterde geheugenbandbreedte. Als we dit jaar zowel een nieuwe GPU-architectuur als een belangrijke verbetering van het productieproces krijgen, zou de sprong nog groter kunnen zijn.
Media-engines zijn vaak losjes gekoppeld aan de GPU, en daarom is het een goed moment om te zeggen dat we opnieuw verwachten dat hardware de codering en decodering van het AV1-formaat versnelt. Het zit in de nieuwere generatie van de meeste pc-GPU’s. We verwachten dat Apple blijft investeren in de prestaties en energie-efficiëntie van zijn encoders voor de H.264-, HEVC- en ProRes-formaten.
Voortdurende focus op ML en AI
Apple is groot in machine learning en AI. Hoewel het niet zo moeilijk lijkt als zijn concurrenten in de generatieve AI-race onder leiding van projecten als ChatGPT, Midjourney en Stable Diffusion, gebruikt het bedrijf al jaren AI en machine learning voor zijn besturingssystemen en apps. Nieuwe functies, zoals de mogelijkheid om tekst in foto’s te selecteren, worden altijd geïmplementeerd en Apple besteedt veel ruimte aan zijn Neural Engine (versneller voor machine learning-taken).
In de A16 lijkt Apple de neurale engine niet al te veel te hebben veranderd. Dat zijn nog steeds 16 kernen en slechts 8% sneller dan de neurale motor van de A15 met 17 biljoen bewerkingen per seconde. Het is klein genoeg om aan te nemen dat het op een hogere kloksnelheid draait. Eerlijk gezegd hadden we er meer van verwacht.
Nu het 3nm-proces veel grotere transistorbudgetten mogelijk maakt, zal Neural Engine waarschijnlijk een grote stap voorwaarts maken. Dit kunnen meer kernen zijn, grote ontwerpwijzigingen in de manier waarop de kernen werken, of beide. Het zou me verbazen als het geen 20 biljoen bewerkingen per seconde zou opleveren, hoewel er enige discussie bestaat over de vraag of “biljoen bewerkingen per seconde” de beste manier is om prestaties te meten.
Sneller LPDDR5x RAM
Met de A16 heeft Apple het RAM vergroot naar LPDDR5 (van LPDDR4x op de A15). Concurrerende topchips zoals de Snapdragon 8 Gen 2 gebruiken LPDDR5x, dat ongeveer 33 procent meer bandbreedte en lagere geheugenlatentie biedt bij hetzelfde vermogen.
Meer geheugenbandbreedte is goed voor alles, vooral als het niet veel stroom verbruikt. De meest voor de hand liggende begunstigde zijn high-end 3D-games, die zowel de CPU als de GPU belasten op een manier die de grenzen van de geheugenbandbreedte verlegt.
Apple is niet altijd de snelste om op nieuwe geheugenstandaarden in te springen, maar het geeft prioriteit aan geheugenbandbreedte en grotere caches en lijkt de voordelen ervan te erkennen. Verplaats dingen In plaats daarvan gewoon sneller Verwerken Dingen zijn snel. Ik geef het een kans van 50/50 dat we LPDDR5x RAM op de A17 zullen zien.
Nog steeds een leeuwenbek-modem (voorlopig)
De verwachting is dat Apple volgend jaar een eigen 5G-modem in gebruik gaat nemen, mogelijk in het voorjaar met de iPhone SE en als het meezit later in het najaar met de iPhone 16-lijn.
De Snapdragon X70 is waarschijnlijk de modem die Apple zal gebruiken voor de iPhone 15-lijn (in ieder geval de Pro-modellen). De meeste topfuncties van de X70 klinken in wezen hetzelfde als de X65 die je in de iPhone 14 Pro aantreft, maar hij heeft een kleinere geïntegreerde AI-processor die voortdurend de verbindingsvoorwaarden bewaakt en optimaliseert, wat resulteert in stabielere en optimale prestaties. Connectiviteit zou de snelheid in de echte wereld moeten verbeteren en ook de levensduur van de batterij verlengen.