Apple a8 в каких устройствах
Обновлено: 07.07.2024
Выпущенные в сентябре 2014 года две модели: iphone 6 и iphone 6 plus – наделали много шума. Они оснащены обновлённой 64-разрядной однокристальной системой, названной А 8. Это двухъядерный процессор на базе фирменной микроархитектуры Cyclone, тактовая частота которого равняется 1,4 ГГц. Размеры кристалла A8X составляют всего 12,5 мм на 10 мм, то есть 125 мм 2 . Обе модели имеют по одному гигабайту оперативной памяти типа LPDDR3, которая интегрирована в единый корпус с A8, что дополнительно экономит внутреннее пространство.
Для моделей 6 и 6 plus – процессор А 8 производился тайваньской компанией TSMC, специализирующейся на производстве современных полупроводниковых изделий и микроплат. В дальнейшем, планируется сотрудничество с компанией Samsung.
Каких преимуществ А 8 позволил достичь?
К числу неоспоримых улучшений, которые получил айфон благодаря использованию А 8, можно отнести:
Во-вторых, намного эффективнее расходуется энергия, и это при том, что увеличенный экран (в модели 6 plus, особенно) потребляет значительно большее её количество. Т.е. на первый взгляд оптимизация не сильно бросается в глаза, но по факту – она существенна. В тесте на продолжительность автономной работы с подключением по Wi-Fi сети они показали одни из лучших результатов.
В – третьих, с ним графическая производительность значительно улучшилась. В дополнение к этому, разработчики создали технологию Metal, которая значительно расширяет возможности процессора A 8 и системы iOS 8 для обработки графики в 3 D. Она помогает достигнуть высокой реалистичности и детализации изображений. Для любителей игр со сложными визуальными эффектами – это неоспоримый плюс.
В-четвертых, позволяет поддерживать на завидном уровне высокоскоростную работу в браузерах.
Также явно проигрывают и весьма скромные размеры оперативной памяти. Хотя разработчикам удивительным образом удалось добиться неплохих результатов в производительности, она не уступает более мощным, в техническом плане, аналогам от конкурентов. Но все-таки в этом направлении есть, куда расти, и возможно в новых моделях ОЗУ будет увеличена.
Сравнение с другими процессорами предыдущих моделей iphone
Как можно видеть из представленных выше сравнительных таблиц, процессор А 8 ненамного улучшил производительность новых моделей, по сравнению со своим предшественником А 7. Проведённый независимый бенчмарк моделей, выпущенных Apple за последние несколько лет, показал такую динамику производительности.
Как видим, нет кардинального отрыва от предыдущего устройства. Хотя производитель представляет свою собственную динамику наращивания показателей процессора всего выпущенного модельного ряда:
Процессор в системе-на-чипе Apple A8 остался 2-ядерным, его тактовая частота почти не увеличилась – и тем не менее, в большинстве тестов он побеждал соперников которые с большим числом ядер разогнанных до больших тактовой частот.
Apple A8 был объявлен 9 сентября 2014 года в абсолютно эпическом месте: в Купертино, в Флинт-центре, самом большом театре колледжа De Anza. Именно там в январе 1984 года был объявлен самый первый Mac, весной 1998 – первый iMac. Представление Apple A8 не было главной темой события – оно было крошечным эпизодом другой презентации, тоже не самой главной в тот день. О самом мероприятии и его темах – в другой раз.
Фил Шиллер сообщил о новой системе-на-чипе абсолютный минимум информации. О том что на чипе примерно 2 миллиарда транзисторов (на чипе вообще, сколько их в самом процессоре осталось тайной), что Apple A8 занимает на 13% меньшую площадь чем её предок, и что производится новый чип по технологии 20 нм.
Уже удивительно: Apple A7 производила Samsung, по технологии 28 нм, 20 нм – это прыжок через ступеньку. Неужели “отношения” Apple с тайваньской компанией TSMC зашли так далеко?
Фил не был бы крутым специалистом по маркетингу (выбранным из сотен претендентов самим Стивом Джобсом), если бы не озвучил выигрышные моменты новинки (продают не бифштекс, а его шипение и аромат). По сравнению с Apple A7, производительность CPU выросла на 25% (а по сравнению с первым iPhone – в 50 раз). Производительность GPU – на 50% (по сравнению с первым iPhone – в 84 раза). А экономичность выросла на 50%.
Аплодисменты, и – Фил перешел к другим аспектам не самой главной темы. Чуть не забыл: он упомянул и Apple M8, сопроцессор движения, в который добавили еще и цифровой барометр, позволяющий определить (с высокой точностью) высоту своего положения над уровнем моря. Своего и своего биологического владельца.
Официальная информация о новой системе-на-чипе ограничилась этими сведениями. Это произвол? Что-то типа, да – вот только сотни (если не тысячи) обитателей нашей планеты получили ни с чем не сравнимое удовольствие от разоблачения скрытой от них стороны Apple. По шкале “расстрелять-простить-наградить” я бы оценил это преступление Apple промежуточной оценкой между второй и третьей альтернативами.
Это продолжение серии про процессоры от Apple. Предыдущие части:
Раскрывая тайны “яблочного” камня
Chipworks, iFixit и другие, заполучив в свои руки загадочный артефакт, приступили к его вскрытию. Хорошо информированная публика с нетерпением ждала результатов. В дело пошли и другие методы оперативно-разыскной работы.
Проникнуть бы за огненную стену, и произвести жесткий полевой допрос захваченных “языков” – но в Республике Калифорния это не принято.
Чип действительно производила TSMC. Процессор был меньше по размерам (12,2 кв.мм вместо 17,1 кв.мм) чем в Apple A7, и очень похож на него. Пока в “plist”-файлах iOS 8 не было найдено настоящее название процессора, его называли “Enhanced Cyclone”.
Apple практикует в разработке процессоров методику tick-tock? А почему бы и нет?
Самый опасный конкурент “яблочным” процессорам, 64-битный ARM Cortex-A57, все еще готовился к дебюту. И, судя по его тактико-техническим характеристикам, “улучшенному Cyclone” он не угрожал, они были примерно равны.
Вот фотография Apple A8, снятая с помощью электронного микроскопа за пару миллионов долларов компанией Chipwork (с Apple A8 перед этим был срезан тонкий верхний слой):
Похоже на снимок приличного по размерам населенного пункта из космоса. Облака, дома, улицы. Эксперты из Chipworks потратили массу времени и усилий для расшифровки всего этого, вычислили некоторые из важнейших компонентов системы-на-чипе, и нанесли их на “космический снимок”. Большая часть тайн так и осталась тайнами.
Процессор оказался 2-ядерным, GPU – 4-ядерным. Его внутреннее имя было Typhoon, он и в самом деле был улучшенной и переработанной версией Cyclone. Его тактовая частота, в устройствах объявленных вместе с ним (ни за что не догадаетесь что это было), была 1,4 ГГц, на 0,1 ГГц больше чем у Cyclone. Структурно (число и размеры конвейеров, размеры кэшей всех трех уровней и прочие подробности) Typhoon был даже еще ближе к Cyclone чем казалось на первый взгляд. Всего 1 Гигабайт LPDDR3 (1 333 МГц).
То есть, против 4-ядерных конкурентов с тактовыми частотами в районе 2 ГГц у него не было ни малейшего шанса? Не было. Но факты противоречили этому логичному выводу настолько, что заставляли задуматься о праве логики на существование. В гонках с ними Apple A8, как правило, лидировал. И даже Apple A7, теперь уже устаревший, тоже выдавал сенсационно неплохие результаты. Иногда iPhone 5s оказывался третьим, уступая только двум новым iPhone о которых я пока ничего не скажу.
Эксперты приходили к самым разным выводам, причины вызывающего нарушения законов физики, логики и других наук выяснялись долго и тщательно. Сырая производительность и реальная – это разные производительности, из которых значение имеет только вторая.
Если контролировать все важнейшие элементы устройства: CPU, операционную систему и конструкцию устройства, и оптимизировать их взаимодействие, маниакально и упорно, это возможно. Магия становится реальностью. Отличная работа, Apple!
Немного подробнее
По сравнению с Cyclone, в Typhoon серьезно изменились только блоки целочисленных вычислений и блок вычислений для чисел с плавающей запятой. Для выполнения тех же операций Typhoon требовалось меньше циклов процессора, чем Cyclone. Кроме этого, на увеличение пропускной способности всех интерфейсов между блоками системы-на-чипе тоже было обращено самое пристальное внимание – а эти способности усилились и сами по себе, из-за более мелкой литографии.
Как и в Apple A7, в Apple A8 три уровня кэшей. Первый – в каждом ядре, те же 128 кБ (из них 64 килобайта – кэш инструкций, и 64 килобайта – кэш данных). Второй – общий для всего процессора, размером в 1 Мегабайт. Третий – общий для всей системы-на-чипе, его размер 4 Мегабайта. Все такое же, как в Apple A7, но доступ к ним стал быстрее.
Та же архитектура ARMv8 AArch64, 32/64 бита. Конструкция заточена на достижение очень высокой производительности на относительно низких тактовых частотах. С точки зрения неумного обывателя 1,4 ГГц и 2 ядра – это не круто. Не звучит. На самом деле это именно то, чего хотели бы достичь все производители мобильных устройств.
На всякий случай, вот увеличенный снимок процессора. Может, вы разглядите на нем что-то что я упустил?
Снимок “из космоса”. Район Typhoon:
Соратники Typhoon
За пределами системы-на-чипе разместился постоянно бодрствующий крошечный чип Apple M8, разработки и производства транснациональной корпорации NXP Semiconductors, штаб-квартира которой расположена в Нидерландах, в городе Эйндховен.
Обозначение этого чипа – LPC18B1 (Apple M7 был LPC18A1), это контроллер на основе ARM Cortex-M3. Технология по которой производился этот чип неизвестна. В прайс-листах NXP Semiconductors информации о нем нет. Сопроцессор выпускался исключительно для Apple, и разрабатывался инженерами обеих компаний совместно.
Про барометр, добавившийся к гироскопу, компасу и акселерометру, я уже упоминал. Но были в Apple M8 и другие новшества: в классе CMMotionActivity из фреймворка Core Motion появилось еще одно значение константы обозначающей “типа движения”: движение на велосипеде. Apple M8 теперь распознавал и его.
Apple M8 работал с сенсорами, обрабатывая и запоминая данные полученные от них, в любое время, даже когда устройство было в неактивном состоянии. Системе-на-чипе не приходилось “просыпаться” чтобы отреагировать на поступление данных от сенсоров, а она на пару порядков более прожорлива чем крохотный Apple M8. Но сам этот чип не был ни одним из этих сенсоров.
Графический процессор в Apple A8 – PowerVR GX6450, компании Imagination Technologies, с архитектурой Rogue (то есть, “жулик”, “мошенник”, “плут”), поколения Series6XT. Потомок и наследник PowerVR G6430 из Apple A7 (который тоже был Rogue, приятная такая семейка жуликов и мошенников).
PowerVR GX6450, как и PowerVR G6430 – процессоры 4-ядерные. Или 4-кластерные, как их называли производители. Причины у них для этого были, но обозначение не прижилось.
После презентации Apple A8, экспертное сообщество обоснованно предположило что в нем используется 6-ядерный PowerVR, поскольку 20 нм и 50% увеличения графической производительности. Apple на подобные вопросы не отвечает. Но вскрытие обнаружило 4-ядерный GPU, им мог быть только PowerVR GX6450, Imagination Technologies подтвердила это предположение.
Могли ли Typhoon совместно с PowerVR GX6450 справляться с миллионами пикселей на экранах двух новых iPhone? Могли, потому что смогли. И потому что предок этого GPU, PowerVR G6430, значительно менее производительный, успешно справлялся с миллионами пикселей в iPad Air.
Анонс iPad Air 2 был воспринят спокойно как публикой, так и конкурентами. Хорошо — он стал тоньше и легче, ок — появилось антибликовое покрытие, которое до того уже было в линейке Samsung Galaxy Tab S. Как-то не пахнет инновациями. Но когда планшет попал в продажу, и до него добрались мастера «микроскопа и паяльника» из Chipworks, а также гики из AnandTech, оказалось, что Apple совершила очередную революцию в области однокристальных мобильных систем вместе с A8X и это большая угроза для всех конкурентов, включая таких производителей чипов как Intel, Qualcomm, Samsung и Nvidia. Но хватит пустых слов, перейдем к фактам.
Интересные мысли по поводу действий Apple на рынке планшетов и мобильных процессоров высказал главный редактор ai Даниэль Еран Дилгер и я согласен с его наблюдениями, суть которых в том, что Apple незаметно для простых потребителей просто рвет конкурентов и их бизнес в лоскуты. Intel уже потеряла миллиарды на противостоянии с компанией из Купертино, но это отдельная история, о которой я напишу позже. У Qualcomm, Samsung и Nvidia как у производителей мобильных процессоров дела тоже обстоят не самым лучшим образом.
В первый год своего существования iPad «вынес» с рынка платформу Microsoft Windows Tablet PC (а заодно и UMPC-монстров вроде Samsung Q1). В 2011 году iPad 2 сокрушил HP TouchPad, BlackBerry PlayBook и несколько устройств на базе Google Android 3.0 Honeycomb, включая Motorola Xoom. К слову, процессор Apple A5 для iPad 2 оказался сделан с таким запасом, что он до сих пор успешно работает в iPad mini первого поколения.
Стоит также вспомнить и об Amazon Kindle Fire, который был более-менее успешен лишь благодаря минимальной для своего времени цене. А по факту таким нехитрым образом распродавались остатки PlayBook и закупленных для него комплектующих. К концу 2012 года под давлением iPad сдался и Surface RT — не помогли Microsoft ни огромные финансовые вливания в проект, ни громкое имя, ни бренд Windows.
С момента запуска в продажу планшетов Surface, Apple продавала по 70 млн планшетов в год, эффективно собирая практически всю выручку с ею же и созданного рынка. Причем компания из Купертино не просто победила Samsung, Palm, HP, BlackBerry, Google, Amazon и Microsoft в продажах планшетов, но фактически залезла в карман каждого производителя, выпускающего чипы для провалившихся устройств.
Проигравшие планшетный бой процессоры
Самым большим лузером во всей этой истории оказалась Intel, которая не только упустила возможность стать долгосрочным поставщиком процессоров для iPad, но и потеряла рынок нетбуков и Tablet PC. Сюда же можно добавить и только зарождавшийся формат UMPC. Все эти устройства работали под управлением процессоров Intel x86, уровень продаж которых серьезно снизился после релиза планшета Apple.
Один из предшественников iPad и ярких представителей UMPC — Samsung Q1
Чипы Texas Instruments OMAP стали еще одной жертвой революции компании из Купертино. На их основе работали планшеты BlackBerry Playbook, Kindle Fire, Motorola Xyboard и несколько моделей Samsung Galaxy Tab. В конечном счете TI вообще покинула рынок мобильных процессоров под давлением iOS.
NVIDIA каждый день вспоминает Apple незлым, тихим словом, протирая надгробия целой линейки Tegra и готовя могилку даже для новейшего K1. Хотя судьба этой платформы и так была нелегкой. Достаточно вспомнить провалы с плеером Microsoft Zune HD и телефонами KIN, в которых использовалось первое поколение SoC Tegra.
Второе поколение пошло ко дну вместе с планшетом Motorola Xoom и предвестником современных планшетофонов Dell Streak. Tegra 3 и Tegra 4 не слишком удачно себя показали в Surface RT.
Ну а флагманский 64-битный процессор Tegra K1 (компания называет его 192-ядерным, но по факту там 192 вычислительных блока), впервые засветившийся в планшете NVIDIA Shield, а теперь добравшийся в несколько урезанном по частотам виде до Google Nexus 9, проиграл «гонку вооружений» новейшему Apple A8X (256 вычислительных блоков) в iPad Air 2. Вначале NVIDIA под давлением конкурентов покинула рынок смартфонов, а теперь, похоже, готова к тому, чтобы уйти и с планшетного тоже.
Нелегко живется и Qualcomm. В прошлом у нее были проблемы с такими продуктами как HP TouchPad и Nokia Lumia 2520, хотя это мелочи на фоне того, что американский чипмейекер оказался вытолкнут стараниями iPad с рынка высококлассных планшетов. Попытка заработать на лицензировании своих технологий китайским производителям оказалась не самой удачной в силу специфики бизнеса в Поднебесной. Далеко не всегда азиаты сообщают партнерам реальный объем продаж своих устройств, то есть банально стараются увильнуть от лицензионных выплат.
Да, процессоры Qualcomm используются в ряде 4G-планшетов Samsung, но львиная доля продаж у корейской компании приходится на Wi-Fi модели, а они построены на базе собственных чипов Exynos.
Кроме того, Qualcomm поставляет чипы модемов для iPad и iPhone, хотя это лишь временный источник доходов, так как рано или поздно Apple разработает собственные решения, как сделали Intel и Nvidia, да и у Samsung есть прогресс в этом деле.
С Apple практически никто не пытается бороться на рынке премиум-планшетов, потому что себе дороже выходит. Те же единицы, что еще не оставили надежд на захват хоть какой-то части рынка, не используют чипы Qualcomm. Так в Microsoft Surface Pro установлены процессоры Intel, в Google Nexus 9 — упоминавшийся выше NVIDIA Tegra K1, а Samsung использует свои чипы Exynos.
Все это загнало Qualcomm на рынок бюджетных планшетов, где мало денег, а значит и мало стимула для создания высокопроизводительных чипов уровня Apple A8X.
Apple больше не финансирует разработку чипов Samsung
В прошлом именно процессоры Samsung лежали в основе большинства устройств Apple: в iPhone 2G, iPod touch первого поколения и в iPhone 3G. Начиная с iPhone 3GS и iPod touch второго поколения американская компания использовала созданные теми же корейцами, но для нее на заказ решения, а значит и доход у Samsung был ниже (она не могла использовать те же чипы в своих гаджетах), денег для вложения в разработку новых чипов — меньше.
Второй важный нюанс заключается в том, что практически всю прибыль на планшетном рынке забирает Apple и эту прибыль она не стесняется вкладывать в разработку новых процессоров. А вы думаете, что чипы уровня A8X рождаются по волшебству? Это титанический труд высококлассных специалистов, которые стоят внушительных денег. У компании из Купертино эти деньги есть, и мы видим результат. У конкурентов же имеются лишь крохи с барского стола.
Да, у Samsung достаточно дохода в других областях рынка, который она направляет на разработку мобильных процессоров, но, опять же, корейцы оказываются связаны по рукам и ногам стандартными вычислительными модулями и GPU от ARM, а те менее производительны и энергоэффективны чем разработка Apple. Для модернизации ARM-ядра у Samsung нет соответствующих лицензий, а вот у Apple — есть.
Второй удар из Купертино по своему главному конкуренту заключается в переходе на производственные мощности TSMC в ущерб заводам Samsung. Объем производства чипов снижается, что автоматически увеличивает стоимость производства процессоров для самих корейцев.
У Apple есть альтернатива процессорам Intel
Возможно у кого-то возник вопрос: «А зачем вкладывать столь огромные деньги в разработку сверхмощного процессора для планшета, когда данная категория устройств сейчас фактически оказалась в застое?». Ведь A8X по своей производительности достиг уровня процессоров и видеокарт начального уровня для PC, при этом он намного энергоэффективнее. Создание такого чипа — это действительно огромнейший труд и могучие финансовые вливания.
Но взгляните на это чуточку с другой стороны. Вдруг Apple готовит плацдарм для того, чтобы отказаться от процессоров Intel в компьютерах Mac? В прошлом она один раз подобный финт уже провернула, перейдя с RISC-чипов IBM PowerPC на x86-решения от Intel. В 2010 году история повторилась со вторым поколением Apple TV, которое работает на базе чипа A4, того же самого, что трудится в iPad и iPhone 4. А ведь первое поколение Apple TV, запущенное в 2007 году, использовало процессоры Intel.
Аналогию можно продолжить с помощью Apple Watch. В основе смарт-часов компании также лежит собственная однокристальная система S1, а не стандартный компонент от Intel или любой другой компании. Вообще у Intel намечаются серьезные проблемы на процессорном рынке, причем не только из-за отсутствия новых ниш, куда их можно было бы применить. Даже старые ниши закрываются. Например, производители серверов активно изучают вопрос перехода на более энергоэффективные процессоры ARM.
Samsung, LG и ряд других более мелких игроков выпускают собственные ARM-чипы для потребительских устройств, но ни одно из них не достигает того же уровня продаж, что и решения от Apple, плюс большинство продуктов не относятся к топ-классу, который и приносит максимум денег. Схема чипов тоже оставляет желать лучшего, потому что везде сквозит дух экономии. Вместо мощнейших мобильных GPU от PowerVR, компании останавливают свой выбор на средненьких решениях ARM Mali. Таким образом, процессорный бизнес за пределами мира Apple предлагает либо недорогие и слабомощные чипы, либо более-менее производительные, но очень бьющие по карману в силу низкого объема производства.
Как видите, Apple тихой сапой превратила разработку и производство процессоров в еще одно свое мощнейшее оружие борьбы с конкурентами. А ведь начиналось все лишь с качественного интерфейса, с вылизанного ПО, с развития экосистемы. Кто бы мог подумать, что покупка пары компаний-разработчиков процессоров в итоге выльется в создание действительно революционных продуктов, на годы опережающих рынок. Более того, разработчик iPhone просто выбил у конкурентов почву из-под ног, закрыв им доступ на рынок высокоуровневых планшетов. Он не оставил им шанса на реванш, потому что дешевыми устройствами не заработаешь денег на создание дорогих комплектующих. [ai]
А еще мне кажется, что избыточная производительность A8X станет основой для дальнейшего развития планшетов как таковых, и первой ласточкой будет iPad Pro. Вряд ли компания «кует» просто большой iPad, скорее она работает над следующим этапом в развитии компьютеров и готовится к созданию новой ниши на рынке.
Материалы по теме:
(1 голосов, общий рейтинг: 5.00 из 5)
В сеть просочились подробности нового процессора A8, который установлен в iPhone 6 и новых версиях iPad.
Android телефоны уже сейчас снабжаются четырех-, а то и восьмиядерными процессорами, но так ли они нужны? Samsung Galaxy S4 и S5 снабжаются восьмиядерными процессорами, но легче от этого не становится. Смешно наблюдать как устройство, снабженное таким мощным железом, подтормаживает когда вы хотите открыть контакты или номеронабиратель, смешно смотреть на долго открывающуюся галерею.
Как видно одного железа явно мало, нужно еще и хорошо написанный софт под него, а ведь именно этим и славятся Apple. Поэтому некого не удивляет что процессор A8 так и останется двухядерным. И частота у него будет 2 ГГц, что смотрится малым на фоне флагманов на Android, которые все равно не сравнятся по плавности работы с iPhone.
Новый A8 в iPhone 6 — это самый быстрый из всех процессоров Apple. Его производительность и скорость обработки графики выше, чем у процессора A7, даже несмотря на наличие новых функций и необходимость выводить изображение на экран большего размера. А поскольку A8 эффективнее расходует энергию, его производительность ещё более возрастает. В частности, это означает, что вы сможете играть в игры со сложной графикой и смотреть более долгие фильмы.
iPhone 6 оснащается процессором A8, в основе которого лежит 64-разрядная архитектура второго поколения уровня настольного компьютера. Эту невероятную мощность дополняет сопроцессор движения M8. Он эффективно обрабатывает данные о действиях, получаемые от современных датчиков, включая совершенно новый барометр. Благодаря этой производительности и увеличенной ёмкости аккумулятора, Айфон 6 может работать дольше и продуктивнее.
Сопроцессор M8 постоянно обрабатывает данные, получаемые от акселерометра, компаса, гироскопа и нового барометра. Это частично освобождает процессор A8 от нагрузки для повышения эффективности его работы. Функциональность датчиков расширена, и теперь они могут измерять количество шагов, пройденное расстояние и даже уровень подъёма.
Для сравнения iPhone 5S работает на частоте 1,3 ГГц, при тех же двух ядрах, а iPad Air считается самым мощным, его частота составляет 1,4 ГГц. Мы видим значительный прирост мощности. Хотя есть опасения, что новый процессор будет потреблять куда больше энергии и даже при увеличении батареи, может еще уменьшиться срок службы устройства без подзарядки.
Кстати, чтобы максимально использовать возможности обработки графики процессора A8 и iOS 8, в Apple разработали новую технологию Metal, которая позволяет разработчикам создавать увлекательные консольные игры для iPhone. Технология Metal оптимизирована таким образом, чтобы центральный и графический процессоры могли совместно работать над отображением детализированной графики и сложных визуальных эффектов.
Читайте также: