Transistör sayısı 12,5 milyar, performans üst düzey dizüstü bilgisayar CPU'sunu aşıyor ve 5nm A14 yongasının performansı düşürülüyor
Bu yılki iPhone 12 serisinde, ilk kez 5G ağı desteği, arkadaki dört kamera (toF eklendi) ve 5nm A14 işlemci gibi pek çok önemli nokta var.
Bu SoC ile ilgili olarak, yabancı medya, performansından kağıt kesintileri yaptı.
- 5nm üretime geçiş
- A13'ün 8,3 milyar transistörüyle karşılaştırıldığında, A14'ün Kirin 990'ın 10,3 milyarını geçerek 85 milimetrekarelik bir alanda 12,5-15 milyar paket olması bekleniyor.
- Geekbench 5'te A14'ün çok iş parçacıklı koşu puanının, 6 çekirdekli bir MacBook Pro'ya eşdeğer olan 5000 puan civarında olması bekleniyor. 6GB RAM ve GPU biriminin boyutunda bir artış göz önüne alırsanız, bazı grafik görev senaryolarında% 50 artış sorun olmayacaktır.
- AI performansı, A13'ün en az iki katıdır.
5nm üretime geçiş
Arka arkaya üçüncü yıl Apple, üretim ortağı TSMC tarafından yapılan üretim süreci iyileştirmelerinden yararlanacak. A12, 7 nanometrelik bir işlem kullanılarak üretilirken, A13, temel olarak daha hızlı saat hızı ve daha düşük güç tüketimi elde etmek için gelişmiş bir 7 nanometre işlemi kullanılarak üretilir. Bu yıl Apple, TSMC'nin yeni 5nm sürecine geçebilir. Aslında, bu çipi kullanan ilk büyük ölçekli tüketici çipi olabilir.
Bu büyük bir yükseltmedir. 5nm modu hiçbir şekilde yarım adımdır, ancak 7nm'den sonraki "tam düğüm" modudur. TSMC, tüm süreçte aşırı ultraviyole (EUV) litografiyi yaygın olarak kullandığını, mantık yoğunluğunun% 80 arttığını, çalışma hızının da 7nm yonga ile aynı güçte aynı performans seviyesinde% 15 artırılabileceğini belirtti. Güç tüketimini% 30 azaltabilir.
TSMC süreç gelişimi
Elbette tasarım da çok önemli. Apple bu tam sayıları mutlaka karşılamayacaktır. Ancak yalnızca üretim sürecinde, A14 daha hızlı ve daha enerji verimli bir çip haline gelecektir.
Daha fazla transistör sayısı
A13'ün boyutu yaklaşık 98.5 mm2'dir ve bu, 83.2 mm2'lik A12'den yaklaşık% 20 daha büyüktür. Bu, geçen yılki ilk tahminimden yalnızca biraz daha küçük, ancak transistör bütçesine ilişkin varsayımlarım karşılanmaktan çok uzak.
Apple'ın daha yüksek transistör yoğunluğu sağlayan TSMCnin N7 + düğümünü kullanacağını düşündüm. Apple bunun yerine N7P modelini seçti, ancak durum böyle değil. Sonuç olarak, A13'ün tahmin ettiğim 10 milyar yerine yaklaşık 8,5 milyar transistörü var.
Bu yıl için Apple'ın işlemcinin genel boyutunu değiştirmeyeceğini düşünüyorum. Çok sayıda yığılmış bileşene sahip yüksek performanslı üst düzey mobil işlemciler için yaklaşık 100 mm 2 iyi bir boyuttur.
5nm işleminin transistör yoğunluğunu artırmak için TSMC (TSMC) sözlerini alırsak, o zaman A14'ün inanılmaz bir 15 milyar transistöre entegre edilebileceğini tahmin ediyoruz ki bu, en büyük üst düzey masaüstü ve sunucu CPU'larından daha fazlası olacak. Ve gpu dışındaki tüm cpu'lar büyük olmalıdır. Apple, toplam yonga alanını yaklaşık 85 mm2'ye düşürürse, yaklaşık 12,5 milyar transistörü de entegre edebilir.
CPU performansı
A13 için Apple, temel CPU mimarisini değiştirmek için fazla bir şey yapmadı. Çekirdek sayısı hala aynı ve çekirdekler arasında önemli bir fark yok. Bunun yerine şirket, performansı artırmak için gelişmiş 7nm işleminin sağladığı daha yüksek saat hızlarına güveniyor.
Tek iş parçacıklı performans açısından, A13, A12'den% 20 daha yüksektir (Geekbench 5'te). Geçen yıl beklediğimden daha fazla ve en hızlı mobil CPU.
Tek iş parçacıklı performansın artması bekleniyor, ancak çok iş parçacıklı
A14 skorunun 1600'e yakın olmasını bekleyebiliriz. Yalnızca 5 nanometre işlemi, Apple tarafından A13'te kullanılan gelişmiş 7 nanometre işleminden yaklaşık% 8 daha hızlı olmalıdır. A14 skoru, daha yüksek saat hızları ve büyük ölçüde artan transistör bütçelerinin getirdiği bazı mimari iyileştirmeler nedeniyle 1.500-1.600 arasında dalgalanabilir.
Çok çekirdekli performansın tahmin edilmesi zordur A12 ve A13'te dört küçük yüksek verimli çekirdek ve iki büyük yüksek performanslı çekirdek vardır. Apple, tüm çekirdeklerden olabildiğince çok yararlanacak şekilde iş yüklerini planlamada çok etkili oldu, bu nedenle daha iyi bir zamanlamanın bize çok fazla gelişme getirmesi olası değil. Bununla birlikte, transistör yoğunluğunun 5 nm'den önemli ölçüde artmasıyla Apple, üçüncü bir büyük çekirdek ekleyebilir veya yüksek verimli çekirdeklerin performansını önemli ölçüde artırabilir, bu da aslında çoklu iş parçacığı performansını artıracaktır.
Apple daha fazla çekirdek eklemezse, çoklu okuma performansı artacaktır, ancak bu ihtiyatlı bir tahmindir.
Trend çizgisi bize yaklaşık 4.500 puan veriyor, ancak mimari değişikliklerin ve saat hızının birleşiminin bizi daha fazla getireceğini düşünüyorum. Geekbench 5 çok çekirdekli puanı 5.000 civarına çıkarsa şaşırmayız.
Değeri açısından, en hızlı Android telefon bu testte yaklaşık 3.000 puan aldı ve 5.000 puan, 6 çekirdekli bir ana akım masaüstü CPU veya üst düzey bir dizüstü bilgisayar CPU'suna benzer olacaktır. 15 inçlik bir MacBook Pro'dur.
Grafik performansı
İPhone, App Store'daki ilk çıkışından bu yana bir oyun cihazı oldu. Ancak oyun, Apple Arcade hizmetiyle Apple için hiç olmadığı kadar önemli olmamıştı. Grafik performansı oyunları daha da güçlü hale getirir, ancak GPU'lar ayrıca görüntü işleme, makine öğrenimi ve diğer birçok görevde bilgi işlem işlevleri için kullanılır. Başka bir deyişle, GPU performansı çok önemlidir.
A13'ün grafik performansı büyük ölçüde iyileştirildi. A14 benzer bir sıçramaya sahip olacak.
3DMark Sling Shot ExtremeUnlimited testine bakarsak, A13'ün performansı son trendlerin beklentilerini çok aşan büyük bir sıçrama yaptı. Puanın 4.800 civarında olmasını bekliyorum ve Apple'ın puanı 6.000'in çok üzerinde! En yeni Android telefonlarını yenmek için yeterli, ancak o zamandan beri güncellenen modeller onu biraz yukarı çekti ve bu yıl piyasaya sürülen en iyi Android telefonlar daha da ileri gidecek.
Apple'ın GPU'yu daha güçlü hale getirmek için çok fazla transistör sayısı harcayacağını umuyoruz. Daha fazla bellek bant genişliği ile, GPU performansının trend çizgisi tarafından öngörülen 7.000'lik düşük aralığı çok aşmasını bekleyebiliriz. Yeni bir performans darboğazı olmadıkça, puanın 9.500'ü geçebileceğini düşünüyorum. Yani oyunlarda kullanılan üst düzey grafiklerin grafik performansının% 50 artırılabileceğini düşünüyorum.
GPU hesaplama giderek daha önemli hale geliyor. A14'ün hızı% 50 artırılırsa şaşırmayacak.
Hesaplamalar için GPU kullanırken, benzer bir yavaşlama beklediğimizi düşünüyorum. Daha yüksek saat hızları ve daha fazla bellek bant genişliği ile birleştirilmiş daha büyük bir GPU, Geekbench 5'in hesaplama puanının 9.500 ila 10.000 aralığına sıçramasını sağlayan avantajların% 50'sini veya daha fazlasını elde etmemizi sağlayabilir.
Görüntü işleme ve sinir motoru
A serisi işlemcilerin işlevleri, CPU ve GPU çekirdeklerinden fazlasını içerir. Görüntü işleme (kameradaki verileri birinci sınıf fotoğraflara ve videolara dönüştürme), video kodlama ve kod çözme gibi belirli görevler için özel donanım ve iOS genelinde kullanılan makine öğrenimi görevlerine güç veren bir sinir motoru içerirler.
Apple, matris çarpımını işlemek için A13'e özel donanım ekledi ve işlemcinin çeşitli bölümlerindeki (CPU, GPU ve sinir motoru) bilgi işlem görevlerini dengelemek için güncellenmiş bir "makine öğrenimi denetleyicisi" ekledi. Beklediğim gibi, sinir motoruna çekirdek eklemedi, ancak CPU, GPU ve NE'nin tüm parçaları daha yüksek bir saat hızında çalıştığı için performans iyileştirildi.
Apple, A13'ün CPU'suna yeni matris matematik donanımı ekledi. A14 benzer "yeni" özelliklere sahip olmayabilir, ancak daha fazla nöral motor çekirdeği
Bu, Apple'ın çok ilgilendiği bir alandır ve işletim sistemi genelinde fotoğrafların ve videoların kalitesini, artırılmış gerçekliği ve Siri'nin birçok özelliğini iyileştirmenin önemli bir parçasıdır. 5nm üretim sürecinin daha yüksek bir transistör bütçesi sağlayabileceğini düşünürsek Apple'ın bu sefer Neural Engine çekirdeğini artıracağını ve başka mimari iyileştirmeler de yapabileceğini düşünüyorum.
Apple'ın makine öğrenimi görevlerinin A13'ten en az iki kat daha hızlı olduğunu iddia etmesi şaşırtıcı değil.
Apple, hayal ettiği işleme motorunun performans ayrıntılarını gerçekten sağlamadı, ancak daha iyi kamera kalitesi arayışı sonsuzdur, bu nedenle daha iyi olabilir.
A14'ün Apple'ın AV1 video codec bileşeninde donanım kod çözme gerçekleştiren ilk yongası olacağına ve hatta donanım kodlamasını destekleyebileceğine inanıyoruz. Öyleyse, lütfen Apple'ın sahnede iPhone 12 ile çekilen videoların nasıl her zamankinden daha küçük ve daha kaliteli olduğu hakkında konuşarak biraz zaman geçirmesini bekleyin.
Daha hızlı LPDDR5
Apple, iPhone SoC'sinde LPDDR4 belleği uzun yıllardır kullanıyor. İlk olarak 2015 yılında A9'da LPDDR3'ten LPDDR4'e, ardından LPDDR4x'e sıçradı. 2017'de A12'de ve A13'te A13'te kullanılan RAM'in aynısı demontaj tespit edilebildiği sürece.
Ancak, yeni nesil düşük güçlü mobil depolamanın zirvesindeyiz. LPDDR5'in teknik özellikleri geçen yıl tamamlandı, Samsung çoktan üretime başladı ve SK-Hynix üretime başlamak üzere. Üst düzey Android telefonlar bu yılın ilk yarısında ilk kez donatılacak ve bu da iPhone'un (en azından üst düzey modeller) bu yılın sonunda piyasaya çıkması muhtemel hale geliyor.
Samsung şimdi bu yılki cep telefonları için LPDDR5 üretiyor ve Apple bunlardan biri olabilir.
faydası nedir? Şu anda Samsung tarafından üretilen LPDDR5, iPhone 11'de kullanılan LPDDR4x'ten% 30 daha hızlıdır ve en az% 30 enerji tasarrufu sağlayabilir. Bellek bant genişliği, birçok görev için (özellikle mobil grafik performansı ve görüntü işleme) temel darboğazdır.
Samsung'un şu anda yalnızca 12Gbit LPDDR5 yongalarını toplu olarak ürettiğini belirtmekte fayda var. Apple bunu bir tedarikçi olarak kullanırsa, iPhone 12'deki RAM'in 6 GB'a yükseltildiği anlamına gelebilir, bu da 6G BYTE bellek oluşturmak için dört yongayı kolayca kullanabilir.
Snapdragon X55 modem üzerinden 5G desteği
Bu yıl Apple'ın yeni iPhone'da 5G desteğine yer vermesi yaygın olarak bekleniyor. Kısmen, Apple ve Qualcomm arasındaki yerleşik dava ve lisans anlaşması sayesinde, iPhone'un tüm 5G sürümleri X55 modemlerle donatılacak. Düşük kaliteli modeller bu modeme bile sahip olabilir, ancak 5G radyo yazılım aracılığıyla devre dışı bırakılır.
Apple, iPhone 12'de Qualcomm'un Snapdragon X55 modemini neredeyse kesinlikle kullanacak.
Diğer kablosuz işlevlere gelince, Wi-Fi 6, Bluetooth 5, NFC ve Ultra Geniş Bant'ı (UWB) desteklemeye devam etmeyi bekleyebiliriz.
