Apple вики
Advertisement

Apple Ax — серия систем на кристалле (SoC, СнК) для собственных мобильных устройств iPod, iPad, iPhone и телевизионной приставки Apple TV. В этих системах используются микропроцессорные ядра с архитектурой ARM. Старший вице-президент Apple Inc по аппаратным технологиям Джони Сружи с 2008 года возглавляет разработку и проектирование микропроцессоров серии Apple Ax[1].

Apple A4[]

Шаблон:Main

Apple A4 является микросборкой типа package on package (PoP), разработанной Apple и производящейся компанией Samsung.[2] В основе чипа лежит микропроцессорное ядро общего назначения ARM Cortex-A8 и графический сопроцессор PowerVR.[3] A4 был представлен публике в 2010 году как основной процессор планшетного компьютера Apple iPad;[4] позже также был использован в смартфоне iPhone 4,[5] четвертом поколении музыкальных плееров iPod Touch и во втором поколении Apple TV. Во втором поколении планшетов iPad, выпущенных в следующем году, чип был заменен на Apple A5.

Apple A4 использует ядро с архитектурой ARM.[6] Первая версия работала на частоте 1 ГГц (в iPad) и содержала ядро ARM Cortex-A8 вместе с GPU PowerVR SGX 535[4][7][8][9], изготовлялась на 45-нм техпроцессе Samsung.[10] При установке в iPhone 4 и iPod Touch (четвертого поколения) тактовая частота была снижена до 800 МГц; тактовая частота чипа, использованного в Apple TV не уточнялась.

Считается, что производительность ядра Cortex-A8, примененного в A4, была увеличена компанией Intrinsity (которая в апреле 2010 года была приобретена Apple за 120 миллионов долларов США)[11][12] в сотрудничестве с Samsung.[13] Полученное ядро, названное «Samsung Hummingbird», может работать на значительно более высоких тактовых частотах, чем другие реализации Cortex-A8, оставаясь при этом полностью совместимым.[14] Среди других улучшений стоит отметить увеличенный кэш L2. Такое же ядро Cortex-A8 использовалось в СнК Samsung S5PC110A01.[15][16] Видеоускоритель SGX535 в A4 потенциально может обрабатывать 35 миллионов полигонов в секунду и 500 миллионов пикселей в секунду.[17]

Кристалл процессора A4 не содержит оперативной памяти, но может использоваться в микросборках PoP. В iPad и iPod Touch 4го поколения[18] и в Apple TV[19] 2го поколения на процессор установлено два кристалла памяти DDR SDRAM с малым энергопотреблением объемом в 128 мегабайт каждый (256 мегабайт всего). В iPhone 4 использовалось два кристалла по 256 МБ (всего 512 МБ).[20][21][22] Оперативная память подключалась к процессору по 64-разрядной шине ARM AMBA 3 AXI. Новая шина имеет в два раза большую ширину, чем шины, использовавшиеся ранее в основанных на ARM 11 и ARM 9 устройствах Apple. Это потребовалось из-за более высоких требований графики в iPad.[23]

Apple A5[]

Шаблон:Main

Apple A5 представляет собой микросборку package on package (PoP), разработанную Apple и производимую Samsung[24]. Процессор был представлен как часть планшетного компьютера iPad 2 в марте 2011 года,[25] а затем смартфона iPhone 4S. (Последовательность обновлений совпала с таковой для A4: сначала в iPad, затем в iPhone 4 и потом в iPod touch.[26])

Процессор A5 содержит два ядра ARM Cortex-A9[27] с поддержкой SIMD-расширений NEON, и двухядерный графический ускоритель PowerVR SGX543MP2, с производительностью 70-80 миллионов полигонов в секунду и темпом заливки пикселей в 2 миллиарда в секунду. Apple указала тактовую частоту A5 в 1 ГГц на странице технических спецификаций iPad 2,[28] хотя возможная динамическая подстройка частоты для экономии заряда батареи.[27][29] Процессор, использованный в iPhone 4S работает на частоте 800 МГц.

Apple объявила, что процессор A5 в 2 раза более производителен чем A4, и что встроенный графический ускоритель имеет до 9 раз более высокую производительность. Микросборка A5 содержит 512 мегабайт оперативной памяти LPDDR2.[30] Стоимость процессоров A5 на момент начала производства оценивается на 75 % выше стоимости A4.[31]

Изначально производился по техпроцессу 45 нм (модель S5L8940). Объявленные 7 марта 2012 года Apple TV третьего поколения и обновленная версия iPad 2 (обозначаемая iPad2,4) содержат более новую 32 нм модель процессора A5. Одно из ядер чипа отключено в Apple TV.[32][33] На корпусе процессора имеется метка APL2498, в программном обеспечении чип имеет обозначение S5L8942. Вариант на 32 нм позволяет на 15 % дольше использовать веб-браузер, на 30 % дольше играть в 3D игры и примерно на 20 % дольше просматривать видео от одного заряда батареи, по сравнению с 45-нм моделью.[34]

Apple A5X[]

Шаблон:Main

Apple A5X был анонсирован 7 марта 2012 вместе с 3-м поколением планшетных компьютеров iPad 3. Данная система на кристалле имеет четырехядерный графический ускоритель PowerVR SGX543MP4 вместо ранее использовавшегося двухядерного. Также используется четырёхканальный контроллер оперативной памяти, который предоставляет пропускную способность до 12.8 ГБ/с, примерно в три раза более высокую чем в A5. Из-за новых ядер графики и каналов памяти кристалл имеет очень большую площадь, 163 mm², что, к примеру, в два раза больше чем у Nvidia Tegra 3.[35] Большую часть площади занимает графический сопроцессор. Тактовые частоты двух ядер ARM Cortex-A9 остались на уровне в 1 ГГц, как и в A5.[36] В отличие от предыдущих процессоров, оперативная память в системах на базе A5X устанавливается в виде отдельных микросхем, а не как часть микросборки PoP.[37]

Apple A6[]

Шаблон:Main Процессор Apple A6 был анонсирован 12 сентября 2012 года одновременно с iPhone 5. Он имеет на 22 процента меньшую площадь, в два раза более быстрый графический ускоритель и потребляет меньше энергии чем Apple A5 изготовленный по технологии 45 нм.[38] Процессор использует модифицированный набор команд ARMv7s[39], и это означает, что процессорное ядро является не лицензируемым ядром ARM, а собственной разработкой, сходной с ARM Cortex. Аналогичные ядра проектирует Qualcomm (СнК Snapdragon, ядро Krait). Поддержка расширений VFPv4 позволяет предположить что процессорное ядро относится к классу Cortex-A15. Графический ускоритель — трехядерный PowerVR SGX543MP3 на частоте 266 МГц.

Apple A6X[]

Шаблон:Main

Процессор Apple A6X был представлен вместе с iPad 4 поколения в октябре 2012 года. Он использует два ядра Swift, как и A6, но, в отличие от него работает на более высоких тактовых частотах - до 1,4 ГГц и имеет 4-х ядерный графический ускоритель модели PowerVR SGX554MP4.[40]

Apple A7[]

Шаблон:Main

Процессор Apple A7 был представлен 10 сентября 2013 вместе с iPhone 5S и является первым 64-битным мобильным процессором на ARM архитектуре. Система команд ARMv8.

Apple A8[]

Шаблон:Main

Процессор Apple A8 был представлен 9 сентября 2014 вместе с iPhone 6 и является очередным 64-битным мобильным процессором на ARM архитектуре. Система команд ARMv8.

Apple A8X[]

Шаблон:Main

Процессор Apple A8X был представлен 16 октября 2014 года вместе с iPad Air 2[41][42]. Система команд ARMv8.

Apple A9[]

Шаблон:Main Процессор Apple A9 был представлен в сентябре 2015 года вместе с iPhone 6s/iPhone 6s Plus. Производился в двух вариантах - по техпроцессу 14 нм FinFET Samsung и 16 нм FinFET TSMC[43]. Содержит 2 процессорных ядра с 64-битной архитектурой ARMv8-A, микроархитектурой Twister.

Apple A9X[]

Шаблон:Main

Процессор Apple A9X был представлен в ноябре 2015 года вместе с iPad Pro c 12,9-дюймовым экраном[44]. Содержит 2 процессорных ядра с 64-битной архитектурой ARMv8-A, микроархитектурой Twister.

Apple A10[]

Шаблон:Main

Процессор Apple A10 был представлен 7 сентября 2016 года вместе с iPhone 7/iPhone 7 Plus. В нем используется 4 процессорных ядра, два из которых являются высокопроизводительными, другие два - энергоэффективными. Содержит порядка 3.3 млрд транзисторов[45].

Список СнК Apple Ax[]

Название Модель Изображение Техпроцесс Площадь кристалла Набор инструкций CPU Кеш процессора GPU Технология памяти Представлен Используется в устройствах
A4 APL0398 Файл:Apple A4 Chip.jpg 45 нм
53,3 мм² ARMv7 0,8—1,0 ГГц, одно ядро ARM Cortex-A8 L1: 32 кБ инструкций + 32 кБ данных; L2: 512 кБ PowerVR SGX535, 200—250 МГц (1,6—3,2 GFLOPS[46])[47] 32-разрядная двухканальная LPDDR, 200 МГц (3,2 ГБ/с) март 2010
  • Шаблон:Nowrap
  • Шаблон:Nowrap
  • Шаблон:Nowrap
  • Шаблон:Nowrap
A5 APL0498 Файл:Apple A5 Chip.jpg 45 нм
122,2 мм² 0,8—1,0 ГГц, два ядра ARM Cortex-A9 L1: 32 кБ инструкций + 32 кБ данных; L2: 1 МБ[48] PowerVR SGX543MP2, два ядра, 200—250 МГц (12,8—16 GFLOPS[46])[47] 32-разрядная двухканальная LPDDR2, 400 МГц (6,4 ГБ/с) март 2011
APL2498 Файл:Apple-A5-APL2498.jpg 32 нм HKMG
69,6 мм² 0,8—1,0 ГГц, два ядра ARM Cortex-A9 (одно ядро отключено в Apple TV) PowerVR SGX543MP2, два ядра, 200—250 МГц (12,8—16 GFLOPS[46])[47] 32-разрядная двухканальная LPDDR2, 400 МГц (6,4 ГБ/с) март 2012
  • Шаблон:Nowrap
  • iPad 2 (iPad2,4)
  • iPod Touch (5-е поколение)
  • iPad Mini
A5X APL5498 Файл:Apple A5X Chip.jpg 45 нм 165 мм²[35] 1,0 ГГц, два ядра ARM Cortex-A9 PowerVR SGX543MP4, 4 ядра, 250 МГц (32 GFLOPS[46])[47] 32-разрядная четырёхканальная LPDDR2, 400 МГц[49] (12,8 ГБ/с) март 2012
  • Шаблон:Nowrap
A6 APL0598 Файл:Apple A6 Chip.jpg 32 нм HKMG[50]
96,7 мм²[50] ARMv7s 1,3 ГГц[51], два ядра Apple Swift[39] PowerVR SGX543MP3, три ядра, 266 МГц (25,5 GFLOPS[46])[52] 32-разрядная двухканальная LPDDR2, 533 МГц[53] (более 8,5 ГБ/с) сентябрь 2012
A6X APL5598 Файл:Apple A6X chip.jpg 32 нм HKMG[54] 123 мм²[54] 1,4 ГГц[40], два ядра Apple Swift[55] PowerVR SGX554MP4, 4 ядра, более 280 МГц (76,8 GFLOPS[46])[40] 32-разрядная четырёхканальная LPDDR2[54] октябрь 2012
A7 APL0698 Файл:Apple A7 chip.jpg 28 нм HKMG[56] 102 мм² ARMv8 (64bit) 1,3 ГГц[57]; 2 ядра Cyclone[58] L1D 64 КБ, L1I 64 КБ; L2 1 МБ[59] PowerVR G6430[60], 4 ядра 64-разрядная LPDDR3, один канал[58] сентябрь 2013
A8 APL1011[61][62] Файл:Apple A8 system-on-a-chip.jpg 20 нм[63] TSMC 89 мм²[63] Шаблон:Nowrap (64bit) 1.4 ГГц (?), два ядра[63] PowerVR GX6450, 4 ядра 1 ГБ LPDDR3[61][62] сентябрь 2014
A8X Файл:Apple A8X system-on-a-chip.jpg 20 нм TSMC 1.5 ГГц, три ядра PowerVR Series 6 GXA6850, 8 ядер[65] 2 ГБ LPDDR3[66] октябрь 2014
A9 APL0898 (Samsung),
APL1022 (TSMC)[67]
Файл:AppleA9.jpg 14 нм Samsung и

16 нм TSMC[67]

96 и 104.5 мм2[67] 1.8 ГГц, два ядра PowerVR GT7600, 6 ядер

(450 MHz) 172.8 GFLOPS

сентябрь 2015
A9X Файл:Apple A9X.jpg 14 нм FinFET[68] 147 мм2[68] два ядра[68], 2.26 ГГц PowerVR GT7800+, 12 ядер (450 MHz) 345.6 GFLOPS сентябрь 2015
A10 Fusion APL1W24 Файл:Apple A10 Fusion APL1W24.jpg 16 нм FinFETШаблон:Нет АИ 125 мм2 четыре ядра, 2.34 ГГцШаблон:Нет АИ L1-кэш: На ядро: 64 KB для инструкций + 64 KB для данных; L2-кэш: 3 MB общий для обоих ядер; L3-кэш: 4 MBШаблон:Нет АИ PowerVR (предположительно 6 ядер)Шаблон:Нет АИ 2 ГБ LPDDR4 у iPhone 7 и 3 ГБ LPDDR4 у iPhone 7 PlusШаблон:Нет АИ сентябрь 2016

Сходные платформы[]

  • Atom (Intel)
  • Exynos (Samsung)
  • NovaThor (ST-Ericsson)
  • OMAP (Texas Instruments)
  • Tegra (Nvidia)
  • Snapdragon (Qualcomm)
  • K3 (HiSilicon)

См. также[]

  • Allwinner
  • ARM Cortex-A9 MPCore
  • PowerVR SGX GPU (использовались в iPhone 3GS и iPod touch 3го поколения)
  • PWRficient, процессор, разработанный в P.A. Semi, компании, которую Apple приобрела для разработки собственных ARM-ядер
  • Rockchip

Примечания[]

  1. Шаблон:Cite web
  2. Шаблон:Cite web
  3. Шаблон:Cite web
  4. 4,0 4,1 Шаблон:Cite press release
  5. Шаблон:Cite web
  6. Шаблон:Cite news
  7. Шаблон:Cite web
  8. Шаблон:Cite web
  9. Шаблон:Cite web
  10. Шаблон:Cite web
  11. Шаблон:Cite web
  12. Шаблон:Cite web
  13. Шаблон:Cite web
  14. Шаблон:Cite web
  15. Шаблон:Cite web
  16. Шаблон:Cite web
  17. Шаблон:Cite web
  18. Шаблон:Cite web
  19. Шаблон:Cite web
  20. Шаблон:Cite web
  21. Шаблон:Cite web
  22. Шаблон:Cite web
  23. Шаблон:Cite web
  24. Шаблон:Cite web
  25. Шаблон:Cite web
  26. Шаблон:Cite web
  27. 27,0 27,1 Шаблон:Cite web
  28. Шаблон:Cite web
  29. Шаблон:Cite web
  30. Шаблон:Cite web
  31. Шаблон:Cite web
  32. Single-core A5 CPU in new 1080p Apple TV doubles RAM to 512MB
  33. Шаблон:Cite web
  34. AnandTech — The iPad 2,4 Review: 32nm Brings Better Battery Life
  35. 35,0 35,1 AnandTech — Apple A5X Die Size Measured: 162.94mm², Samsung 45nm LP Confirmed
  36. AnandTech — The Frequency of Apple A5X in the New iPad Confirmed: Still Running at 1GHz
  37. Шаблон:Cite web
  38. Apple: A6 chip in iPhone 5 has 2x CPU power, 2x graphics performance, yet consumes less energy
  39. 39,0 39,1 Шаблон:Cite web
  40. 40,0 40,1 40,2 iPad 4 GPU Performance Analyzed: PowerVR SGX 554MP4 Under the Hood // Anandtech, Anand Lal Shimpi, 02-11-2012 "A6X ... integrates two of Apple's new Swift cores running at up to 1.4GHz... The A6X moves to a newer GPU core: the PowerVR SGX 554."
  41. 41,0 41,1 41,2 [http://www.apple.com/ipad/compare/ Apple - iPad - Compare iPad models" // Apple, октябрь 2014
  42. Apple Introduces iPad Air 2—The Thinnest, Most Powerful iPad Ever // Apple, 2014-10-16
  43. http://www.anandtech.com/show/9665/apples-a9-soc-is-dual-sourced-from-samsung-tsmc ], AnandTech, September 28, 2015 Шаблон:Ref-en "In which case the two chips are made on versions of Samsung’s 14nm FinFET and TSMC’s 16nm FinFET processes respectively."
  44. More on Apple’s A9X SoC: 147mm2@TSMC, 12 GPU Cores, No L3 Cache // AnandTech, November 30, 2015 Шаблон:Ref-en
  45. Шаблон:Cite news
  46. 46,0 46,1 46,2 46,3 46,4 46,5 C одинарной точностью.
  47. 47,0 47,1 47,2 47,3 Шаблон:Cite web
  48. iPhone 5 Benchmarks Appear in Geekbench Showing a Dual Core, 1 GHz A6 CPU
  49. AnandTech — The Apple iPad Review (2012)
  50. 50,0 50,1 Apple A6 Teardown
  51. AnandTech — The iPhone 5 Performance Preview
  52. Apple A6 Die Revealed: 3-core GPU, < 100mm²
  53. Шаблон:Cite web
  54. 54,0 54,1 54,2 Inside the Apple iPad 4 — A6X a very new beast! // Chipworks, 01-11-2012
  55. Deducing details about Apple’s A6X processor
  56. Inside the iPhone 5s | Chipworks Blog
  57. AnandTech | The iPhone 5s Review.
  58. 58,0 58,1 AnandTech | The iPhone 5s Review
  59. The iPhone 5s Review. A7 SoC Explained // Anand Lal Shimpi, AnandTech. September 17, 2013
  60. AnandTech: The iPhone 5s Review.
  61. 61,0 61,1 Шаблон:Cite news
  62. 62,0 62,1 Шаблон:Cite news
  63. 63,0 63,1 63,2 Шаблон:Cite news
  64. 64,0 64,1 64,2 64,3 Трансляция сентябрьского мероприятия Apple! // DeepApple.com (09.09.2015)
  65. Шаблон:Cite web
  66. Шаблон:Cite web
  67. 67,0 67,1 67,2 Шаблон:Cite news
  68. 68,0 68,1 68,2 Шаблон:Cite news
Advertisement