Какие процессоры Apple используются в iPhone?

Все типы чипсетов Apple используемые в iPhone

Apple — компания, стремящаяся производить эксклюзивные продукты. Эта компания самостоятельно разрабатывает, производит и продает свою готовую продукцию. Apple разрабатывает и производит такие устройства как: iPod, iPad, iPhone и другие.

Apple придумала iPhone со своей собственной концепцией дизайна, а затем внедрила ее в свои продукты. Эти продукты отличаются от большинства Android устройств.

Большинство производителей смартфонов разрабатывают только готовые продукты и приобретают процессоры у сторонних компаний, специализирующихся на производстве процессоров, таких как Mediatek и Qualcomm.

Apple также выступает в качестве разработчика собственной операционной системы iOS, поэтому продукция Apple действительно эксклюзивна.

Несмотря на то, что Apple разработала собственный чипсет, Apple купила лицензию на разработку чипсета у ARM, получив специальное разрешение на разработку чипсета ARM от самой Apple.

На самом деле Apple разрабатывает не только наборы микросхем. Apple также разрабатывает так называемую экосистему своих продуктов. Однако на этот раз давайте сосредоточимся на обсуждении чипсетов от Apple.

Процессоры Apple раннего поколения

Apple занимается разработкой чипсетов уже довольно давно. Они начали разработку чипсета начального поколения при производственной поддержке Samsung.

При разработке первых поколений, процессоров на базе ARM, графический процессор и другие компоненты были интегрированы в единую систему, которая стала известна как SoC или (система-на-чипе).

Чипов от Apple в этом раннем поколении было не так уж и много. Существует всего 4 типа чипсетов раннего поколения:

APL0098

Представленный 29 июня 2007 года, APL0098 — это набор микросхем, который дал жизнь новому оригинальному iPhone, также известному как iPhone первого поколения.

Чипсет состоит из одноядерного процессора ARM11 с тактовой частотой 412 МГц и графического процессора PowerVR MBX Lite.

Этот чипсет изготовлен Samsung по 90-нанометровому техпроцессу. Помимо iPhone первого поколения, этот чипсет, получил iPod touch первого поколения.

APL0278

Чипсет APL0278 построен на 65-нанометровом процессоре. Как и предыдущая серия, этот чипсет производится компанией Samsung.

Сам этот чипсет был представлен 9 сентября 2008 года одновременно с запуском iPod touch второго поколения. Этот набор микросхем используется только в iPod touch, но не в iPhone.

APL0298

Apple представила APL0298, сохранив 65-нанометровый техпроцесс. Этот чипсет также производился компанией Samsung. Этот чипсет используется в iPhone 3GS.

Сам продукт iPhone был представлен публике 8 июня 2009 года. Внутри APL0298 находится одноядерный процессор Cortex-A8 с частотой 600 МГц и графический процессор PowerVR SGX535.

APL2298

APL2298 это уже кристалл, уменьшенный в результате 45-нм техпроцесса. В некотором смысле это то, что стало называться чипсетом.

APL2298 используется для версии устройства iPhone 3GS. Сам APL2298 был представлен 9 сентября 2009 года одновременно с запуском iPod touch третьего поколения.

Процессоры Apple серии A

Позже Apple разработала серию чипов A. Этот набор микросхем является мозгом мобильных устройств Apple, таких как iPhone, iPad, iPod touch после эпохи PoP.

PoP — это метод разработки интегральных схем, который имеет многоуровневую систему пакетов и обычно используется в электронных устройствах.

Фактически, серия Apple A позже стала основной, используемой на устройствах Apple TV.

Чип серии A строится путем интеграции одного или нескольких ядер (ядер) в один физический корпус. Внутри этого физического корпуса находится процессор (CPU) на базе ARM, графический процессор (GPU), кэш-память и другие электронные компоненты.

Для производственного процесса серия чипсетов A производилась Samsung и TSMC, но дизайн разрабатывала Apple. Серия процессоров A состоит из:

Apple А4

Apple A4 по-прежнему использует систему (PoP) на чипе (SoC). Эта технология была разработана Apple, но система «пакет на кристалле» (SoC), разработанная Apple Inc и производимый компанией Samsung.

Внутри Apple A4 находится процессор ARM Cortex-A8 с частотой процессора 1 ГГц. Этот процессор сочетается с графическим процессором PowerVR SGX 535. Этот Apple A4 построен на 45-нм техпроцессе.

Ядра в самом Cortex-A8 — это ядра, которые, имели улучшенную производительность. Это было разработано компанией Intrinsity, которая впоследствии была приобретена Apple, ядро ​​в Cortex-A8 получило название «Колибри».

У Apple A4 нет оперативной памяти. Добавление оперативной памяти позволяет установить его в PaP. Поэтому поверх Apple A4 установлен пакет с двумя маломощными чипами DDR SDRAM по 128 МБ (всего 256 МБ).

Сам Apple A4 используется для различных устройств Apple, таких как Apple iPad первого поколения, iPhone 4, iPod touch 4-го поколения и Apple TV 2-го поколения. Специально для iPhone 4 и iPod touch 4-го поколения установленная частота ядра составляет 800 МГц.

Apple A5 и Apple A5X

Apple A5 уже использует систему чипсета. Этот чипсет производства Samsung. Внутри Apple A5 установлен двухъядерный процессор на базе ARM Cortex-A9 и двухъядерный графический процессор PowerVR SGX543MP2.

Возможности этого процессора в 2 раза лучше, а графического процессора в 5 раз лучше, чем у Apple A4.

Apple A5 производился по 45-нанометровому техпроцессу. Тактовая частота ядра этого чипсета составляет 1 ГГц, специально для iPad 2. Для тех, что используются на iPhone 4S, она составляет 800 МГц.

Apple A5 имеет 32-нм версию. Эта версия используется для третьего поколения Apple TV, iPod touch (5-го поколения), iPad Mini и новой версии iPad 2 (версия iPad 2,4).

В дальнейших разработках Apple A5 имеет одноядерную версию, которая используется в третьем поколении Apple TV.

Apple также представила Apple A5X. Этот чипсет используется для устройств iPad третьего поколения. Разница между Apple A5X и Apple A5 заключается в графическом блоке.

Apple A5X оснащен графическим процессором PowerVR SGX543MP4, который в два раза лучше графического процессора Apple A5.

Apple A6 и Apple A6X

Apple A6 снова использовала систему PoP, как и A4. Apple A6 оснащен двухъядерным процессором Swift с тактовой частотой 1,3 ГГц. Apple A6 также имеет графический процессор PowerVR SGX 543MP3. В новом чипе Apple A6 использовался новый набор инструкций, основанный на ARMv7.

Apple A6 по-прежнему производился Samsung по 32-нм техпроцессу. Благодаря меньшему производственному процессу Apple A6 может предложить в 2 раза более высокую производительность процессора и графического процессора, чем Apple A5.

У Apple A6 есть более быстрая версия под названием Apple A6. Apple A6X был представлен 23 октября 2012 года одновременно с запуском iPad четвертого поколения. Apple A6X стал «мозгом», для в iPad четвертого поколения.

Apple A6X по-прежнему использует двухъядерный процессор Swift. Разница в том, что графические возможности A6X выше благодаря использованию четырехъядерного графического процессора PowerVR SGX 554MP4. Apple утверждает, что возможности A6X в 2 раза лучше, чем у Apple A5X.

Apple А7

10 сентября 2013 г. Apple представила Apple A7 на базе PoP. A7 является «мозгом» iPad Air, iPad Mini 2 и iPad Mini 3. Устройством iPhone, использующим A7, является iPhone 5S, представленный на в тот же день, что и Apple A7.

Apple заявила что Apple A7 имеет производительность в 2 раза выше, чем Apple A6. Графические возможности Apple A6 также увеличились в 2 раза по сравнению с графикой или графическим процессором Apple A6.

Сам Apple A7 создан по 28-нанометровому техпроцессу. Процессор, используемый в самом Apple A7, представляет собой двухъядерный процессор ARMv8-A со встроенным PowerVR G6430.

Apple A8 и Apple A8X

Apple A8 по-прежнему поддерживает PoP. Этот A8 по-прежнему разработан Apple, но производственный процесс осуществляется TSMC. Apple A8 был представлен 9 сентября 2014 года вместе с iPhone 6 и iPhone 6 Plus.

Apple A8 поставляется с 64-разрядным двухъядерным процессором с тактовой частотой 1,4 ГГц и встроенным графическим процессором PowerVR GX6450 в четырехкластерной конфигурации.

Процесс изготовления процессора основан на 20-нм техпроцессе, благодаря чему количество транзисторов достигает 2 миллиардов. Однако интересно, что размер Apple A8 на 13% меньше, чем у Apple A7.

Кроме iPhone 6 и iPhone 6 Plus. Apple A8 также используется в iPad Mini 4 и HomePod. Другой продукт iPad, а именно iPad Air 2, использует не Apple A8, а Apple A8X.

Apple A8X несет в себе концепцию чипов трехъядерных процессоров и графического процессора с восемью ядрами.

Apple A9 и Apple A9X

В Apple A9 использована концепция чипа, в котором есть 64-битная система на базе ARM. Этот чипсет производится TSMC с использованием 16-нм технологии FinFET. Этот чипсет используется в iPhone 6S и iPhone 6S Plus. Чипсет iPhone SE и iPad (2017) также использует Apple A9.

Утверждается, что сам Apple A9 имеет прирост производительности ЦП на 70% выше, чем у Apple A8. При этом графические возможности на 90% лучше, чем у Apple A8.

Интересный факт, Apple A9 также производился компанией Samsung. При производстве A9 Samsung использует 14-нм технологию LPE.

Благодаря этим продуктам iPhone 6S и iPhone 6S Plus были представлены на рынке в двух версиях: одна производится TSMC, а другая — Apple.

Помимо Apple A9, TSMC также производит Apple A9X. Samsung не участвует в производстве этого чипсета. Сам Apple A9X используется на устройстве iPad Pro.

Apple заявила, что возможности этого ЦП на 80% лучше, а графического процессора — в 2 раза больше, чем у его предшественника Apple A8X.

Apple A10 Fusion и Apple A10X Fusion

Apple теперь дает имя своему новому чипсету. Теперь это уже не просто сочетание букв А и цифр, а добавление имен. Это связано с тем, что пользователи уже стали предпочитать видеть какое то имя в названии чипсета. Так было выбрано название A10 Fusion.

A10 Fusion — это 64-битная система на базе ARM на чипе. Дизайн по-прежнему разработан Apple. Производит его TSMC с 16-нм техпроцессом FinFET.

A10 Fusion имеет двухкластерную систему проектирования, двухъядерный для повышения производительности и еще один двухъядерный кластер для более эффективной работы.

Что касается возможностей этого чипсета, Apple утверждает, что процессор на 40% быстрее, а графический процессор на 50% быстрее, чем у Apple A9.

Сам A10 Fusion установлен на устройствах iPhone 7 и 7 Plus, которые были представлены вместе с A10 Fusion 7 сентября 2016 года. Кроме того, A10 Fusion стал использоваться на устройствах iPad (2018).

У A10 Fusion есть вариант под названием A10X Fusion. Как обычно, версия X имеет лучшую производительность и используется для устройств iPad. 10,5-дюймовый iPad второго поколения и 12,9-дюймовый iPad Pro используют A10X Fusion.

Сам A10X Fusion построен с использованием 10-нм технологии FinFET производства TSMC. Apple утверждает, что A10X Fusion имеет увеличенную производительность процессора, которая на 30 процентов быстрее, а графический процессор на 40 процентов быстрее, чем A9X.

Apple A11 Bionic

Apple представила Bionic на смартфоне Apple A11. Этот набор микросхем содержит 64-битную систему на базе ARM, разработанную Apple и произведенную TSMC с использованием 10-нм технологии FinFet.

Сам этот чипсет используется в iPhone 8, iPhone 8 Plus и iPhone X. Этот чипсет был представлен 12 сентября 2017 года одновременно с тремя iPhone.

Apple A11 Bionic оснащен двухъядерным процессором с тактовой частотой 2,39 ГГц для высокой производительности и четырьмя ядрами для эффективной работы. Всего имеется шесть процессорных ядер с двумя ядрами под названием Monsoon и шесть ядер под названием Mistral.

Apple заявляет, что Apple A11 Bionic имеет на 40% более мощный процессор и на 50% лучшие графические возможности, чем его предшественник Apple A9.

Apple A12 Bionic, Apple A12X Bionic, Apple A12Z

Имя Bionic возвращается к Apple A12. Этот чипсет по-прежнему разработан Apple, а за производство отвечает TSMC с использованием 7-нм техпроцесса FinFET.

Под управлением этого процессора выпускаются: iPhone XS, iPhone XS Max и iPhone XR. Этот чипсет был представлен вместе с тремя iPhone 12 сентября 2018 года.

Apple утверждает, что Apple A12 Bionic на 15% быстрее для высокопроизводительных процессоров, чем A11 Bionic. Между тем, для эффективного или энергосберегающего процессора его эффективность на 50% выше, чем у процессора Apple A11 Bionic.

Apple A13 Bionic

В Apple A13 Bionic использует 7-нм технологию N7P (технология изготовления 7-нм второго поколения). Этот набор микросхем содержит более 8,5 миллиардов транзисторов, что, конечно же, обеспечивает высокую производительность этого набора микросхем, но при этом позволяет экономить энергию.

Apple A13 Bionic имеет шестиядерный процессор на базе ARMv8.4-A. В нем два процессора высокой производительности с частотой 2,65 ГГц, которые называются Lightning. В то время как остальные четыре процессора для энергосбережения называются Thunder.

По сравнению с Apple A12 Bionic 2 высокопроизводительных процессора в A13 Bionic работают на 20% быстрее и потребляют на 30% меньше энергии.

В то время как четыре эффективных процессора имеют на 20% более высокую производительность и потребляют на 40% меньше энергии, чем эффективные процессоры в Apple A12 Bionic,

Графическая производительность A13 Bionic также имеет более высокую производительность, которая на 20% быстрее и на 40% более энергоэффективна, чем у Apple A12 Bionic.

По этой причине телефоны iPhone, использующие A13 Bionic, имеют очень высокую производительность, но при этом энергоэффективны.

A13 Bionic используется на iPhone 11, iPhone 11 Pro и iPhone 11 Pro Max. В iPhone SE 2020 или iPhone SE второго поколения также используется чипсет Apple A13 Bionic.

Apple A14 Bionic

Apple A14, по-прежнему используют название Bionic, предлагая набор микросхем с передовыми технологиями. Этот чипсет изготовлен по 5-нм техпроцессу, что меньше, чем у предыдущего, который использовал 7-нм.

Чипсет производства TSMC имеет преимущества в области процессоров Neural Engine, которые могут справиться с задачами, связанными с искусственным интеллектом, при поддержке 16 ядер.

В этом чипсете также есть возможность машинного обучения (ML), которая на 80% выше по сравнению с предыдущим поколением A13 Bionic.

Apple A14 Bionic, как утверждается, имеет на 40% более высокую производительность процессора и до 30% более высокую производительность графического процессора, чем Apple A12.

Чипсет также имеет 16-ядерный нейронный движок и матричные ускорители и новейшие технологии машинного обучения , которые работают вдвое и в десять раз быстрее соответственно.

Apple A14 Bionic использовался в iPad Air 2020, а так же в смартфонах серии Apple iPhone 12, в которую входят Apple iPhone 12, iPhone 12 Mini, iPhone 12 Pro и iPhone 12 Pro Max.

Apple A15 Bionic

Apple A15 Bionic — это чипсет с 15 миллиардами транзисторов. Количество транзисторов больше, чем у A14 Bionic, с его 11 миллиардами транзисторов.

В дополнение к большему количеству транзисторов этот чипсет также имеет более быстрые возможности и более новую технологию обработки графики.

С точки зрения технологии A15 Bionic по-прежнему использует два высокопроизводительных вычислительных ядра и четыре ядра для повышения эффективности. То же, что и серия A14 Bionic. Производительность ядра достаточно высока.

По данным Geekbench, A15 Bionic набрал 1746 баллов для одноядерных и 4772 балла для многоядерных. Apple A15 Bionic получила серия смартфонов iPhone 13.

Apple A16 Bionic

В отличие от предыдущей серии, Apple A16 Bionic не охватывает всех участников серии iPhone 14, только варианты Pro и Pro Max получили процессоры A16 Bionic.

Между тем, обычные варианты iPhone 14 и Plus по-прежнему управляются Apple A15 Bionic, который также принадлежит серии iPhone 13.

Apple A16 Bionic оснащен 5-нм техпроцессом TSMC, но уже третьего поколения с повышенной производительностью, плотностью и мощностью по сравнению с другими 5-нм техпроцессами.

Чипсет, представляющий конфигурацию 6-ядерного процессора (hexcore), включает в себя два высокопроизводительных блока под названием Everest с частотой 3,46 ГГц и четыре энергосберегающих блока под названием Sawtooth с мощностью 2,02 ГГц.

Apple A16 Bionic также оснащен 5-ядерным графическим процессором, который, как утверждается, имеет пропускную способность памяти, которая на 50% шире, чем у графического процессора Apple A15 Bionic.

Память чипсета также поддерживает оперативную память типа LPDDR5 и 16-ядерный нейронный движок с приростом на 7% быстрее.

Нейронный движок способен обрабатывать до 17 триллионов операций в секунду (TOP), что превосходит нейронный движок в Apple A15 Bionic, который поддерживает до 15,8 TOP.

Apple A16 Bionic также является первым чипсетом Apple серии A , оснащенным процессором отображения. Итак, iPhone 14 Pro и Pro Max имеют функцию AOD (всегда на дисплее) с лучшей реализацией. Смартфоны способны воспроизводить на экране различную частоту обновления до 1 Гц.

Не менее интересно, что ISP (Image Signal Processor) также получает прибавку в вычислительных возможностях фотографии.

ISP в наборе микросхем A16 Bionic может работать с датчиком изображения с более высоким разрешением и способен обрабатывать до 4 триллионов операций на фотографию.

Тесты Geekbench 5 зафиксировали 1897 баллов для одноядерных и 5407 баллов для многоядерных измерений. Оценки этого чипсета по-прежнему превосходят Snapdragon 8+ Gen 1 и Snapdragon 8 Gen 2, но уступают Dimensity 9200.