A11 çip: yenilmez CPU + özel GPU + AI sinir motoru
CPU, ARM mimari yongasını aynı seviyede öldürür ve GPU bağımsız olarak büyük bir güçle tasarlanmıştır.Az gelecektir ancak canavarın yüzeyine bakmayın, Apple'ın olağanüstü ekolojik zincirine bakın!
13 Eylül sabahının erken saatlerinde Apple, sonbahar konferansında yeni nesil iPhone akıllı telefonlarını resmen başlattı: iPhone 8, iPhone 8 Plus ve iPhone X (iPhone 10 olarak telaffuz edildi). Bu üç yeni cihaz, Apple'ın A11 Bionic ("Fusion" değil) adını verdiği yepyeni bir mobil çip ile donatılmıştır ve bunun iPhone'daki en güçlü ve akıllı çip olduğunu belirtmiştir.
Basın toplantısında tanıtılan A11 biyonik çipin detayları göz önüne alındığında, Apple'ın çok hırslı ve iddialı bir custom chip'e sahip olduğunu bulmak hiç de zor değil. Ve zaman geçtikçe, yarı iletken yongalar için giderek daha fazla özelleştirilmiş tasarımlar, A11 benzeri görülmemiş bir yüksekliğe ulaştı. Appleın basın konferansındaki slaytları pek çok kez yayınlandı ve birçok kez A11 biyonik yonganın içindeki CPU, GPU, performans denetleyicisi, sinir ağı birimi, ISP vb. Tümünün Apple tasarımı olduğunu vurguladı.
Peki, Apple'ın "akıllı" A11 çipinin öne çıkan özellikleri nelerdir? Gelecek üzerindeki önemli etki nerede?
Kendinden tasarlanmış CPU çekirdeği: altı çekirdek
Apple, A10 yongasında "Fusion" olarak adlandırılan teknolojiyi tanıttı. CPU, 2 yüksek performanslı çekirdek ve 2 yüksek verimli çekirdek içeren yeni bir dört çekirdekli tasarıma sahip. Enerji verimliliği yüksek ve düşük iki çekirdek, farklı ihtiyaçlara göre ideal performans ve enerji verimliliği sağlayabilir. Bunların arasında enerji verimli çekirdek, yoğun ve ağır görevlerle başa çıkmak, işlem hızını artırmak ve performansı sağlamak için kullanılır. Yüksek verimli çekirdek, günlük işlerde kullanılır ve düşük enerji tüketimiyle çalışır, böylece pil ömrünün iyileştirilmesini ve daha uzun bir tek şarj ömrünün keyfini çıkarır.
Apple, en yeni A11 biyonik çip ile bir adım daha attı. Bu sefer A11 Bionic CPU, 2 yüksek performanslı çekirdek ve 4 yüksek enerji verimli çekirdekten oluşan altı çekirdekli bir tasarım kullanıyor. A10 Fusion ile karşılaştırıldığında, performans çekirdeklerinden ikisinin hızı% 25 arttı ve dört enerji verimli çekirdeğin hızı% 70 arttı.Performans ve enerji verimliliği daha üstün. Önemli olan, Apple'ın ayrıca ikinci nesil bir performans denetleyicisi hazırlamış olmasıdır, böylece çok iş parçacıklı iş yükleriyle başa çıkmak için% 70'e varan bir performans artışı ile aynı anda altı çekirdeğin tam gücünü oynayabilir.
Altı CPU çekirdeğinin performansıyla ilgili olarak, iyileşmenin ne kadar olduğu net değil, ancak en azından karşılaştırma testinde, mevcut sızan çalışma skorları oldukça şaşırtıcı. Aşağıdaki şekilden de görülebileceği gibi (sırasıyla 10.2, 10.3 ve 10.5 üç yeni modele karşılık gelir), Geekbench 4'ün performans kıyaslama testinde, A11 biyonik ortalama tek çekirdekli 4169 puana ve 9837 çok çekirdekli puanı yaklaşık 10.000 puandır. ARM yetkili tasarımına dayalı olarak cep telefonu endüstrisindeki tüm mobil işlemcileri hızlandırın.
Kendisininkiyle karşılaştırıldığında, önceki A10 Fusionun iPhone 7 Plus'ı tek çekirdek modunda yaklaşık 3514 ve çok çekirdekli modda 5970 puan aldı. Appleın şu anki en güçlü mobil yongası A10X Fusion ile donatılmış en yeni 12,9 inç iPad Pro'nun tek çekirdek puanı 3924 ve çok çekirdek puanı 9371'dir. 2017 MacBook Pro'yu x86 platformunda karşılaştırırsanız 3.1 GHz Intel Core i5 işlemciye sahip bu ürünün tek çekirdek puanı 4274'tür. Tabii ki, çok çekirdek Intel'den daha iyidir, ancak en azından A11, x86 kampındaki düşük voltajlı işlemciler için bir tehdit oluşturmaktadır.
A11 biyonik'in yükselen CPU performansı hakkında hiç şüphe yok, ancak hiçbir cep telefonu CPU çok çekirdekli işlemciyi her zaman aynı anda çalıştırmayacaktır. Bu nedenle, A11 Bionic ayrıca görevleri performans çekirdeği ile enerji verimliliği çekirdeği arasında makul bir şekilde paylaştıracak, görevleri akıllıca ve uygun bir şekilde yönetecek ve mesajlaşma veya web'de gezinme gibi işlem için hafif görevleri veya arka plan görevlerini enerji açısından verimli çekirdeğe devredecektir. Günlük görevlerin çoğu, daha az güç tüketen enerji verimli çekirdek tarafından tamamlanabilir.
Ayrıca Apple, A11 biyonik çipin 4,3 milyar transistöre sahip olduğunu da duyurdu. Bu, A11'in A10'dan daha gelişmiş bir süreç kullandığı anlamına gelir ve bu TSMCnin 10 nanometre FinFET sürecine sürprizler yaşatmaz. Yeni teknoloji sayesinde, belirli bir alanda daha fazla transistör veya gelişmiş fonksiyon paketlenebilir. A11 yongası 125 milimetre karelik bir boyuta sahipse, transistör sayısını en az 6 milyara çıkarabilir, ancak Apple aynı yonga alanında daha fazla iş yaptı.
Her durumda, A4'ün başından günümüzün A11 yongasına kadar, Apple kendi CPU çekirdeğini ARM tarafından yetkilendirilen talimat setine göre özelleştirdi, ancak sektördeki en güçlü CPU performansı avantajını her zaman koruyabilir. Bu nedenle, Apple'ın bağımsız özelleştirme yolunu kesin bir şekilde takip etmemesi ve avantajlarını daha da genişletmesi için hiçbir neden yok. Geçtiğimiz birkaç yıl içinde rakiplerin çoğu, ARM çekirdeklerini özelleştirerek ve çok çekirdekli CPU'lar oluşturarak A serisi yongalarla rekabet etti, en azından geride kalmadı, ancak bu yıl Apple çok çekirdekli rekabete katıldı ve performans liderliği yeniden genişledi. Qualcomm, Samsung ve Kirin için Bu rakiplerin nasıl tepki vereceği bekleniyor.
Apple'ın kendi tasarladığı GPU
Apple her zaman Imagination Technologies tarafından tasarlanan GPU grafik işlem birimlerini kullanmıştır. Ancak Apple, PowerVR GPU'yu terk edeceğini ve kendi GPU grafik yongası teknolojisini kullanacağını uzun zamandır onayladı. Apple'ın hareketi doğrudan bu yılın başlarında Imagination Technologies'in zorunlu olarak listelenmesine yol açtı. Imagination Technologies, Apple'ın 2018'den önce kendi GPU'sunu tasarlayamayacağına inansa da, Apple'ın hareketi çok beklenmedik.
A11 biyonik çipin doğuşu, Imagination Technologies'in spekülasyonunun yanlış olduğunu kanıtladı. Apple basın toplantısında yaptığı açıklamada, A11 biyonik yonganın Apple'ın kendi tasarladığı üç çekirdekli GPU grafik işlem birimini de entegre ettiğini ve grafik işlem hızının önceki nesle göre% 30'a kadar daha yüksek olduğunu söyledi.
Açıktır ki, bu yılın A11 biyonik çipi Appleın kendi tasarladığı GPUyu kullanabilir. Bu pek çok kişi için beklenmedik bir durum çünkü Imagination Technologies Appleın kendi IP fikri mülkiyetinden, patentlerinden ve gizli bilgilerinden tamamen kaçınabileceğine inanmıyor. GPU mimarisini IP'yi ihlal etmeden temelden tamamen yeniden tasarlamak, kesinlikle çok zor bir zorluktur.
Aslında Apple, GPU'yu Imagination Technologies'den acımasızca terk etmiyor, ancak yıllar içinde pek çok ön haber yaptı. Apple'ın 2013 veya daha önce kendi GPU ekibini kurmak için birçok hamle yaptığı söylenebilir.GPU ile ilgili birçok mobil yonga üreticisi, IBM, AMD, Freescale ve hatta Imagination Technologies gibi şirketlerden yüksek kaliteli grafiklerle Apple tarafından satın alındı. Mühendis yetenek Apple tarafından ele geçirildi.
Bir GPU ekibi kurulduğunda, CPU'ları bağımsız olarak özelleştirmede uzun vadeli deneyimle birleştiğinde, bağımsız GPU tasarımı çalışması doğal olarak ilerleyecektir. Bu nedenle Apple, A8'den beri GPU'yu Imagination Technologies'in IP'sine göre özelleştirdi.GPU "kalbi" olarak bilinir ve gölgelendirici çekirdeği ve sürücüsü bağımsız olarak tasarlanmıştır. Yalnızca A11 biyonik yonga nesliyle, Apple gerçekten tamamen kendi tasarımı olan bir GPU'yu duyurdu.
Apple, kendi tasarım GPU'sunun çok fazla detayını açıklamadı, ancak A11 biyonik GPU grafik işleme biriminin makine öğrenimi teknolojisi, yeni, sürükleyici 3D oyunlar ve artırılmış AR artırılmış gerçeklik deneyimi için optimize edildiğini söyledi. AR açısından Apple, A11'in küresel izleme ve sahne tanıma için altı çekirdekli CPU'yu kullanabileceğini iddia ediyor.GPU grafik işleme birimi ayrıca şaşırtıcı 60 fps yüksek hızlı işleme gerçekleştirebilir.Aynı zamanda, kendi kendine özelleştirilmiş ISP görüntü sinyali işleme birimi de gerçek zamanlı ışık tahmini yapabilir. Son olarak, yeni bir çift kamera ve yeniden kalibre edilmiş sensörün eklenmesi, AR deneyimini hayal gücünün ötesinde daha yumuşak bir deneyim haline getiriyor ve gerçeklik duygusu benzeri görülmemiş yeni bir seviyeye ulaştı.
A11 Bionic, Apple'ın bir GPU'yu bağımsız olarak tasarlamaya yönelik yalnızca ilk girişimidir.Yeni başlıyor gibi görünse de, AR'de zaten önemli bir rol oynamıştır ve gelecekte kaçınılmaz olarak daha önemli bir yönde hareket edecektir. Sonuçta Apple, sektördeki farklılaşmayı sürdürmek için uzun yıllardır bağımsız temel teknolojileri kullanıyor, daha yüksek kontrol haklarına hakim olmak ve kendi ideal grafik performansını, yenilikçi vizyonunu ve grafik ortamını yaratmak amacıyla işlemci veya sensör teknolojisine odaklanıyor. .
Sinir Ağı Motoru
Mayıs ayında Bloomberg, Apple'ın sinir ağı motorunu, yeni A serisi yongalarla donatılmış cihazlarda bile dahili olarak test etmeye başladığı haberini verdi.O zamanlar, birçok spekülasyon, A11'in sinir ağı motorunu entegre etme olasılığının çok yüksek olduğuna inanıyordu. Gerçekler, A11'in Apple'ın ilk sinir ağı motoru SoC mobil çipi olarak taklit edildiğini kanıtladı. Peki, bu sinir ağı motorunda ne var?
Apple, basın toplantısında, bilgisayarların gözlem yoluyla öğrenmesine olanak tanıyan makine öğrenimi adı verilen bir tür yapay zeka olduğunu açıkladı. Sinir ağı motoru, makine öğrenimi için özel olarak geliştirilmiş bir donanımdır.Sadece sinir ağlarının gerektirdiği yüksek hızlı işlemleri gerçekleştirmekle kalmaz, aynı zamanda olağanüstü enerji verimliliğine de sahiptir. Kısacası, sinir ağı motoru CPU ve GPU'nun görevlerini üstlenebilir, çipin bilgi işlem verimliliğini büyük ölçüde artırabilir ve daha az enerji tüketimi ile daha fazla görevi daha hızlı tamamlayabilir.
Apple, A11 biyonikte, sinir ağı motorunun çift çekirdekli bir tasarım kullandığını ve saniyedeki işlem sayısının 600 milyar işleme kadar ulaşabileceğini söyledi. Ancak Apple, Huawei'nin yaptığı gibi belirli kayan noktalı hesaplama performansını açıklamadı (o sırada Huawei Kirin 970 NUP tarafından FP16 kapsamında sağlanan hesaplama performansı 1.92 TFLOP'a ulaşabilirdi). Apple, kendi AI biriminin esas olarak makine öğrenimi görevleri için kullanıldığını, insanları, yerleri ve nesneleri tanıyabildiğini ve "yüz kimliği" ve "hareketli ifade" gibi yenilikçi işlevler için güçlü performans sağladığını söyledi.
Bunlar arasında, iPhone X'in "yüz kimliği" için, yüz kimliği işlevi çıplak gözle görülemeyen 30.000'den fazla kızılötesi ışık noktasını yansıtır ve ardından elde edilen kızılötesi görüntüyü ve nokta desenini sinir ağına ileterek yüzün matematiksel bir modelini oluşturur ve ardından Bu veriler, verilerin eşleşip eşleşmediğini onaylamak için güvenlik bölmesine gönderilir. Üstelik görünüm zamanla değişse bile buna göre ayarlanabilir.
Sinir ağı motoru, Appleın A serisi yongalar üzerindeki ilk denemesidir. Mevcut hizmet aralığı hala sınırlı ve daha çok iPhone X için tasarlanmış olsa da, gelecekte bu AI birimi yakında daha fazla Apple ekolojik alanına genişletilecek. , Sürücüsüz araç sistemleri, AR artırılmış gerçeklik teknolojisi, Apple TV ve HomePod hoparlörleri vb. Dahil, böylece daha orijinal olarak kör olan cihazlar insanlarla aynı şekilde etkileşime girebilir ve gerçekten düşünmeye başlayabilir.
A11, Apple'a rakiplerini bekleyen çok fazla "mükemmellik" veriyor
Apple, on yıldan daha kısa bir süre içinde birinci sınıf bir çip ekibi kurdu ve mobil sektöründe inanılmaz başarılara imza attı. Apple, benzersiz performans avantajlarının yanı sıra, Apple çiplerin ve dahili bileşenlerin özel tasarımına ve Ar-Ge'sine gittikçe daha fazla önem verdiğinden, çoğu zaman yalnızca yüzeydeki performans kazanımlarını görmemize rağmen, belirli alanların işlevsel özellikleri de Büyük bir rekabet avantajı oluşturun.
En iyi uygulama ekosistemi, en iyi özelleştirilmiş mobil işlemci ve tam olarak kontrol edilebilen en beğenilen işletim sistemi ile Apple'ın yazılım ve donanım entegrasyon yeteneklerinin gittikçe güçlendiği söylenebilir. Pek çok OME cep telefonu üreticisi bu tür bir ezici avantajla rekabet edemez. Bunun bir nedeni, ilk olarak, çoğu akıllı telefon üreticisinin çok geç başlaması ve buna ek olarak, birçok üreticinin ilgili ve büyük Ar-Ge harcamalarını karşılayamamasıdır.
Bu nedenle, Apple'ın cep telefonu endüstrisindeki rakipleri için, Qualcomm gibi bir çip şirketinden doğrudan bir program satın almak açıkça daha basit ve daha caziptir. AI birimini örnek olarak alın.Apple ve Huawei'nin mevcut NPU sinir ağı birimlerine ek olarak Qualcomm, 2014'ten beri NPU'nun araştırma ve geliştirmesini de açıkladı ve Snapdragon gibi en son iki nesil Snapdragon 8xx yongalarına yansıdı. 835, özel sinir ağı katmanları için destek sağlamak için "Snapdragon Sinir İşleme Motoru Yazılım Çerçevesi" ni entegre eder.OEM üreticileri ve yazılım geliştiricileri buna dayanarak kendi sinir ağı birimlerini oluşturabilirler.
Aslında, ARM gücünü sinir ağlarına zaten uyguladı.Bu yıl piyasaya sürülen Cortex-A75 ve Cortex-A55, kendi AI sinir ağı DynamIQ teknolojisini içeriyor. ARM, DynamIQ teknolojisinin önümüzdeki 3-5 yıl içinde mevcut ekipmandan 50 kat daha yüksek yapay zeka performansı elde edebileceğini ve belirli donanım hızlandırıcıların yanıt hızını 10 kat artırabileceğini iddia ediyor. Açıkçası, AI, sinir ağı birimi, makine öğrenimi vb. Sözcükler bugün sadece başlangıç.
Bu nedenle, Apple'ın rakiplerinin sollamayı başarması mümkündür.Huawe'nin Kambriyen NPU yetkilendirmesi gibi, Xiaomi'nin dalgalanması da satın alınabilir.Samsung'un kendi özelleştirilmiş Exynos'u DynamIQ teknolojisine dayanabilir.Diğer üreticilerin yalnızca Qualcomm çipleri satın alması gerekir. . Elbette Apple hareketsiz kalmayacak ve yukarıda belirtildiği gibi, Apple'ın dev kapalı döngü ekolojik zinciri "mükemmel". Daha da önemlisi, Apple giderek daha fazla çekirdek teknolojiye sahip, bu nedenle bağımsız S serisi çipler, T serisi çipler ve otonom depolama denetleyicileri gördük.Gelecekte daha fazlası olacak ve hakim olmaya devam edecek.
Weifeng.com'un resmi WeChat'i takip etmeye hoş geldiniz: Weifeng.com (weiphone_2007) en son Apple haberlerini toplar ve en yeni teknoloji bilgilerini seçer.
