Apple A13 Bionic: все про новий яблучний процесор в деталях

Apple A13 Bionic – новий чип для лінійки iPhone 11, що володіє найпотужнішим центральним процесор і найшвидшим графічним адаптером. Таку заяву під час презентації нових смартфонів Apple зробили представники бренду, і у нас немає причин сумніватися в справедливості їх слів.

Процесори Apple щороку встановлюють нові рекорди в бенчмарках і утримують лідерство в ключових тестах аж до виходу чергового чипа з Купертіно. Наприклад, минулорічний Apple A12 Bionic в серпні 2019, через рік після виходу, займав перше місце в тестах GeekBench і GFX, а iPhone XS випереджав нові телефони на топових чипах Exynos і Qualcomm, в тому числі Samsung Galaxy Note 10+.

Apple A13 Bionic буде ще швидшим. Результатів iPhone 11 в бенчмарках ще немає, адже телефони надійдуть у продаж лише 20 вересня 2019, але телефон точно набере більше балів, ніж його попередники. І це значить, що він стане найшвидшим смартфоном 2019 року випуску.

Apple A13 Bionic: машинне навчання

На презентації нових iPhone 2019 процесору Apple A13 Bionic приділили чимало ефірного часу. Акцент був зроблений на машинному навчанні і низькому енергоспоживанні.

Математичні обчислення, які лежать в основі машинного навчання, розподіляються між центральним процесором (CPU), графічним прискорювачем (GPU) і спеціальним восьми-ядерним нейронним двигуном (Neural Engine).

У центральному процесорі чипа Apple A13 Bionic під процеси машинного навчання виділена частина двох потужних ядер CPU, яка виконує операції матричного множення в шість разів швидше попередника. Було відзначено, що за секунду центральний процесор виконує до 1 трильйона таких операцій.

Зі споживанням енергії ситуація ще цікавіша. Ключові вузли процесора Apple A13 Bionic (центральний процесор, графічний адаптер і нейронний двигун) споживають на 15-40% менше енергії, ніж аналогічні вузли торішнього Apple A12. Зокрема:

• Потужні ядра витрачають на 30% менше енергії.
• GPU і ефективні ядра CPU споживають на 40% менше енергії.
• Ефективність нейронного двигуна зросла на 15%.

Виникає питання, за рахунок чого досягнуто такий прогрес в ефективності, адже процесор Apple A13 Bionic виготовляється за нормами того ж 7 нм техпроцесу, який використовувався для Apple A12. Sribalan Santhanam, віце-президент інженерного підрозділу Apple, пояснив цей феномен двома факторами.

Apple A13 Bionic побудований на 7 нм транзисторах другого покоління, кожен з яких споживає менше енергії. Звучить не дуже переконливо, але це інформація з першоджерела, тому на неї ми можемо посилатися.

Куди переконливіше виглядає друга частина пояснення. У процесорі Apple A13 Bionic використовуються сотні ланцюгів живлення, що дозволяє розбивати чіп на тисячі автономних блоків і подавати енергію тільки на працюючі ланки обчислювального центру.

Енергію витрачають тільки транзистори, які потрібні для вирішення поточних завдань. Решта – не задіяні і енергію не споживають. Завдяки цьому істотно підвищується ККД чипа, знижується нагрів і зменшуються втрати енергії.

Apple A13 Bionic: характеристики

Пройдемося по іншим характеристикам чипа Apple A13 Bionic. На відміну від всіх інших флагманських платформ (Kirin 990, Snapdragon 855+, Exynos 9825), в центральному процесорі Apple A13 шість ядер, а не вісім. Нагадаємо, аналогічна кількість ядер було і в Apple A12, і це не заважало йому випереджати конкурентів.

З шести ядер чотири є високоефективними. Це невеликі ядра з відносно низькою обчислювально потужністю, які використовуються для виконання рутинних завдань. У торішньому Apple A12 ефективних ядер теж було чотири, вони називалися Tempest і працювали на тактовій частоті 1,6 Ггц. (Далеко не рекордні частоти, але рекордні результати.)

Як називаються ефективні ядра Apple A13 Bionic, і на якій частоті вони працюють, ми поки не знаємо. Але зате відомо, що ці 4 ядра на 20% швидші за ядра Tempest і на 40% ефективніші.

З потужними ядрами ситуація схожа. Їх два, як і в торішньому чипі. В Apple A12 потужні ядра називалися Vortex і працювали на піковоій частоті 2.49 ГГц. Як назвали великі ядра Apple A13, дізнаємося найближчим часом, поки ж обмежимося офіційними цифрами, наведеними під час презентації. Отже, потужні ядра iPhone 11 на 20% швидші за ядра Vortex і на 30% ефективніші.

Графічний прискорювач Apple GPU як і раніше побудований на чотирьох ядрах. За офіційною інформацією, графіка Apple A13 Bionic стала швидшою на ті ж 20%, а витрата енергії скоротилася на 40% .

У нейронному двигуні Apple A13 Bionic вісім ядер, як і рік тому. За тактовою частотою і іншими характеристиками подібних вузлів інформацію ніколи не надають, тому обмежимося порівнянням ефективності та потужності. Нейронний двигун став швидшим на 20% і ефективнішим на 15% .

Залишилося додати, що кількість транзисторів в Apple A13 Bionic збільшилася до 8.5 мільярдів. Це більше, ніж у минулорічному чипі – в Apple A12 було 6.9 мільярда транзисторів, – але менше, ніж в представленому на IFA-2019 процесорі Kirin 990 від Huawei.

Apple A13 Bionic: порівняння в бенчмарках

У майбутньому в цьому розділі з’являться результати iPhone 11 і iPhone 11 Pro на Apple A13 Bionic в ключових бенчмарках. Але поки смартфони з Купертіно ще не надійшли в продаж, про якісь результати говорити рано. Можемо тільки привести дані, надані на презентації нових смартфонів Apple. Наскільки вони відповідають дійсності, скоро дізнаємося.