Андрей Смирнов
Время чтения: ~14 мин.
Просмотров: 0

Специалисты AnandTech разложили по полочкам технические характеристики графики SoC Apple A8X

Содержание

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.

Усовершенствованный процессор A8 оборудован мощным и высокоэффективным графическим чипом PowerVR Series6XT GX6650 на шесть ядер. Также А 8 укомплектован сопроцессором движения M8. Он позволяет более эффективно определять параметры всех датчиков iphone 6 и 6 plus: от барометра — до времени и места нахождения смартфона. При этом процессор M8 значительно уменьшает затраты энергии на считывание и обработку постоянно обновляемых данных.

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 — первых, процессор А 8 показывает более высокую производительность и быстродействие, чем предшественники, так как изготавливается по современному двадцатинанометровому технологическому процессу. Он делает возможным использование просто невероятного количества транзисторов в чипах – около двух миллиардов. Это сложно даже представить, не то, что разработать и успешно реализовать!

Как можно видеть по приведенным ниже бенчмаркам, общие показатели у iphone и iphone plus не самые высокие на рынке, но зато Вам гарантирована бесперебойная работа устройств в любых условиях. И в процессе доработки iOS 8 — производительность будет только расти.

A8pro.jpg

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.

A8pro_wi-fi.jpg

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.

A8pro_graphocs.jpg

В-четвертых, позволяет поддерживать на завидном уровне высокоскоростную работу в браузерах.

Среди недостатков выделяется пока что недоработанная как следует — под возможности аппарата — iOS 8. Она не позволяет раскрыть в полной мере весь потенциал iphone 6 и 6 plus. Но это поправимо — в ходе разработки и установки обновлений, чем программисты, собственно, успешно и занимаются.

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:

Но все равно айфон 5 s еще вполне может составить конкуренцию iphone 6 или 6 plus. Ведь по сути в них нет ничего принципиально нового — улучшались и оттачивались характеристики процессора А 7, только под большую диагональ и соответствующие требования графики и энергопотребления.

Подводя итоги, отметим, что, несмотря на не самые передовые отдельные характеристики, айфон, как ни одно другое устройство, обеспечит Вам завидную надёжность и стабильность. Все имеющиеся проблемы в основном программные, а значит — легко устраняемые качественным софтом. Да и никакой тест адекватно не оценит удобство и слаженность работы этих замечательных гаджетов.

Apple A8 — мощный ARM-чип, появившийся в сентябре 2014 года в смартфонах iPhone 6 и iPhone 6 Plus. Это второй ARM-чип Apple с поддержкой 64-битного набора инструкций ARMv8. Его два процессорных ядра работают на частоте в 1.4 ГГц и построены на ARMv8-совместимой архитектуре Cyclone 2. Также имеется контроллер памяти LPDDR3-1333 и графический ускоритель PowerVR GX6450.

Архитектура

Второе поколение архитектуры Cyclone демонстрирует улучшившуюся примерно на 10-15% производительность на такт, по-прежнему опережающую архитектуры конкурентов (Qualcomm Krait и ARM Cortex-A57). Разумеется, Apple не разглашает подробностей о проделанной модернизации, но, скорее всего, было оптимизировано предсказание переходов, а регистры и кэши увеличились в объеме. Как и Cyclone, Cyclone 2 поддерживает 64-разрядные вычисления в соответствии со стандартом ARMv8.

Производительность

Несмотря на всего лишь два ядра и относительно низкую рабочую частоту в 1.4 ГГц, высокая производительность на такт позволяет A8 конкурировать с такими решениями, как Nvidia Tegra K1 (4 ядра, 2.3 ГГц) и Qualcomm Snapdragon 805 (4 ядра, 2.7 ГГц). Последние выигрывают только в многопоточных приложениях, которые в списке повседневных задач (браузер, просмотр мультимедиа) находятся в меньшинстве. Таким образом, A8 можно считать одним из самых быстрых процессоров для смартфонов на конец 2014 года и начало 2015.

Графика

Используется графический ускоритель PowerVR GX6450 (Series 6, «Rogue»), включающий 4 кластера, каждый из которых включает четыре вычислительных ядра FP16 и два ядра FP32. Это обеспечивает несколько улучшенную шейдерную производительность по сравнению с G6430 (Apple A7). Для удержания энергопотребления в разумных рамках ядро работает на относительно низкой частоте в 450 МГц (115 GFLOPS). Однако этого хватает, чтобы оставить позади Qualcomm Adreno 330 (Snapdragon 800/801), что выводит GX6450 чуть ли не на первое место среди графических адаптеров для смартфонов 2014 года.

Энергопотребление

Если предыдущие чипы Apple производились Samsung на 28-нм техпроцессе, то A8 делается на заводах TSMC с использованием нового 20-нм процесса, и включает около 2 миллиардов транзисторов. Поэтому его энергопотребление должно быть сравнимо с конкурирующими флагманскими чипами Qualcomm и Samsung для смартфонов.

Серия Apple
Кодовое имя Cyclone 2
Серия: Cyclone 2
Apple A8X 1500 МГц 3 / 3 4 MB
» Apple A8 1400 МГц 2 / 2 4 MB
Частота 1400 MHz
Кэш L1 256 KB
Кэш L2 1 MB
Кэш L3 4 MB
Количество ядер 2 / 2
Число транзисторов 2000 млн
Техпроцесс 20 нм
Размер кристалла 89 mm2
Особенности ARMv8 Instruction Set, PowerVR GX6450 (4 Cluster Rogue), 2x 32 Bit LPDDR3-1333 Memory Controller
Встроенная графика PowerVR GX6450
64 бита +
Дата анонса 09/09/2014

Тесты на производительность

3DMark — Ice Storm Unlimited Physics 1280×720 offscreen
min: 9137     сред.: 9282     медиана: 9259 (11%)     макс.: 9473 Points
+ 5 подробных результатов 5 подробных результатов   + Соседние видеопроцессоры Скрыть
Модель Встроенная графика Память Ядро/память Видеопамять Значение
Apple iPhone 6 PowerVR GX6450 1024 МБ 450 /  МГц 4 Cluster, 20 nm 9137
iPhone 6 PowerVR GX6450 1024 МБ 9217
iPhone 6 Plus PowerVR GX6450 1024 МБ 9301
Apple iPhone 6 Plus PowerVR GX6450 1024 МБ 450 /  МГц 4 Cluster, 20 nm 9473
Apple iPad Mini 4 PowerVR GX6450 2048 МБ / 450 МГц 4 Cluster, 20 nm @1.5 ГГц 9844
Qualcomm Snapdragon S4 Play MSM8625Q -68%

Наши коллеги из AnandTech опубликовали, наконец, обещанный обзор iPhone 6, а вместе с ним и подробные характеристики установленного в нем процессора — Apple A8. Как уже сообщалось ранее, в качестве графического ускорителя в нем используется PowerVR GX6450, представляющий собой модификацию используемого в Apple A7 PowerVR G6430. Отсутствие каких-либо радикальных улучшений в нем подтверждает таблица ниже:

PowerVR GX6450 PowerVR G6430
Где используется Apple A8 (iPhone 6, iPhone 6 Plus) Apple A7 (iPhone 5S, iPad Air, iPad mini Retina)
SIMD (шейдерный кластер) USC USC
Кол-во SIMD 4 4
Кол-во MAD (операций сложения/умножения) 32 32
Гига-FLOPS @300 МГц 76.8 76.8
Пикселей/Гц 8 8
Текселей/Гц 8 8

Как мы уже рассказывали, вопреки обещанному Apple 1.5-кратному росту графической производительности в iPhone 6 по сравнению iPhone 5S, результаты фактических тестов показали, что на 40-50% возросло быстродействие только процессора — по причине увеличенного на 38% разрешения дисплея и соответствующей нагрузки на графику, итоговый рост производительности iPhone 6 оказался значительно скромнее. Выводы AnandTech вполне совпали с нашими: насколько производительность PowerVR G6430 примерно соответствует Adreno 330 в процессорах Snapdragon 800 и Snapdragon 801, настолько у PowerVR GX6450 она эквивалентна Adreno 420 в процессоре Snapdragon 805.

С процессорной частью нового чипсета дела обстоят несколько сложнее:

Apple A8 Apple A7
Количество транзисторов 2 млрд. 1 млрд.
Техпроцесс 20нм 28нм
Кодовое имя ЦПУ ? Cyclone
Тактовая частота ядер 1.4 ГГц 1.3 ГГц
ARM ISA (архитектура набора инструкций) ARMv8-A (32/64-битная) ARMv8-A (32/64-битная)
Количество микроопераций за такт 6 6
Буфер восстановления последовательности 192 микроопераций 192 микроопераций
Глубина ответвлений при неправильном предсказании переходов 16 циклов (14-19) 16 циклов (14-19)
АЛУ для чисел с фиксированной точкой 4 4
Устройство загрузки/записи (LSU) 2 2
Период ожидания при сложении чисел с плавающей точкой 4 цикла 5 цикла
Период ожидания при умножении целых чисел 3 цикла 4 цикла
Блоки обработки данных 2 2
Блоки косвенных переходов 1 1
АЛУ для чисел с плавающей точкой 3 3
Кэш L1 64 Кб I$ + 64 Кб D$ 64 Кб I$ + 64 Кб D$
Кэш L2 1 Мб 1 Мб
Кэш L3 4 Мб 4 Мб

Apple стала вторым, после Samsung, производителем, установившем в своем смартфоне процессор с 20-нанометровой топологией. Благодаря этому не только уменьшились физические размеры процессора (и это при том, что количество транзисторов в нем выросло почти в два раза), но и сократилось энергопотребление. Процессор по-прежнему является двухядерным, но судя по сократившимся размерам, вместо прежнего Cyclone в нем используется какая-то другая архитектура. Тем не менее, по своим номинальным характеристикам новое ЦПУ от своего предшественника практически не отличается. Как вы можете видеть из таблицы, изменился только период ожидания при сложении чисел с плавающей точкой и умножении целых чисел — с 5 до 4 и с 4 до 3 циклов соответственно. Производительность ЦПУ на интернет-браузерах мы уже приводили, а теперь предлагаем вашему вниманию остальные тесты процессорного быстродействия:

Отличительной особенностью нового процессора стала чрезвычайно высокая стабильность в работе — по этому показателю iPhone 6 сумел обойти даже Nvidia Shield Tablet с процессором Tegra K1:

Фактически это означает отсутствие т.н. троттлинга (или дросселирования) — принудительного ограничения тактовой частоты перегретого процессора. По той же причине продолжительность автономной работы iPhone 6 с запущенным тестом GFXBench составила одно из самых низких значений — немного больше двух часов:

При этом время автономного интернет-серфинга на WiFi и LTE у iPhone 6 является одним из самых продолжительных среди протестированных устройств — тогда как период подзарядки от нуля до 100%, напротив, одним из самых коротких:

Что касается остальных характеристик iPhone 6, то автор обзора из AnandTech очень высоко характеризует качество его дисплея, а также отмечает более скоростной автофокус и улучшенное качество съемки при плохом освещении. Единственным недостатком смартфона он считает скромный, в размере 1 Гб, объем оперативной памяти.

AnandTech

iPhone 6 / Новости

Юрий Жирнов 12 Июл, 2014

apple-a8,1

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.

Процессор A8 с 64-разрядной архитектурой

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 движения A8

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.

Процессор A8 – 64-битный, как и A7, и выполнен по технологии 20 нм. Это удивительно миниатюрный, но эффективный процессор, в котором два миллиарда транзисторов обеспечивают невероятную производительность, при этом до 50% эффективнее расходуя энергию, чем A7. Процессор A7 в свою очередь выполнен по технологии 28 нм. Поизводителями процессоров являются Samsung и Taiwan Semiconductor Manufacturing Company. Ядра Cyclone на архитектуре ARMv8-A и за графику отвечает PowerVR G6430.

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.

Читай и используй:

  • Какая страна производит iPhone
  • Обзор Apple iPhone 7
  • Как авторизовать компьютер в iTunes

Поставьте 5 звезд внизу статьи, если нравится эта тема. Подписывайтесь на нас ВКонтакте, Instagram, Facebook, Twitter, Viber.

Screen_Shot_2014-10-16_at_21.23.39

Как правило, мобильные устройства Apple последнего поколения занимают далеко не самые последние позиции в различных бенчмарках, а используемые в их основе SoC отличаются достаточно высоким уровнем производительности как по части CPU, так и по части GPU. И если получить достаточно полное представление о производительности позволяют эти самые бенчмарки, то понять, чем же она обеспечивается, — задача не из легких, поскольку для Apple не свойственно делиться детальными техническими характеристиками.

A8X_Car_678x452

Без снимка кристалла A8X рассуждения на тему характеристик новейшей SoC можно сравнить с гаданиями на кофейной гуще. Известно было лишь, что в конфигурацию этой однокристальной платформы входят три улучшенных процессорных ядра Cyclone и 2 МБ кэш-памяти второго уровня (L2). Эту информацию раскрывает ОС, за что ей большое спасибо. Настоящей загадкой до недавнего времени оставалась графическая составляющая A8X. Операционная система iOS не давала ответа на вопрос о конфигурации и производительности GPU, данные показатели являлись частью сложного уравнения с множеством переменных и во многом зависят от значения рабочей частоты GPU и количества унифицированных кластеров (Unified Shading Clusters, USC).

69233

Ранее журналисты AnandTech, опираясь на свои внутренние результаты тестирования и предоставленную Apple информацию, сделали предположение, что за обработку графики в A8X отвечает PowerVR GX6650, самое мощное решение из линейки графических ускорителей Imagination Technologies. Однако в результате более детального анализа тестов и изучения снимка кристалла A8X, полученного от Chipworks, в AnandTech пришли к выводу, что в новом чипе Apple используется еще более сложный GPU с 8-кластерным дизайном.

7XT_SKUs_575px

На днях Imagination анонсировала графику следующего поколения PowerVR Series7. И хотя отгрузки новых GPU не начнутся раньше следующего года, из анонса стало ясно, что модель Series7XT может масштабироваться до 16 кластеров USC – вдвое больше, нежели Series6XT. Именно это привернуло внимание журналистов и заставило провести более детальный анализ. Дело в том, что Imagination никогда не выпускала модель с 8-кластером дизайном и применяемый в A8X теоретически должен носить название GXA6850.

A8X draft floorplan_575px

На предоставленном ресурсом Chipworks снимке кристалла хорошо видны все восемь кластеров GPU и выглядит все так, как будто перед нами два GX6450, расположенных бок о бок. Как уже отмечалось выше, у Imagination нет 8-кластерного дизайна Series6XT. Иначе говоря, Apple воспользовалась расширенной лицензией и создала собственный дизайн GPU с 8 кластерами на основе GX6450. Его неофициальное название – GXA6850.

3

Площадь кристалла A8X, выпускаемого, по предварительным данным, TSMC по нормам 20-нм техпроцесса, составляет 125 мм2 (12,5х10 мм), что немного больше по сравнению с 28-нм чипом NVIDIA GK107 (118 мм2), но меньше площади 2-ядерного 22-нм процессора Intel Haswell 2C+GT2 (130 мм2). Что касается количества транзисторов и, соответственно, сложности структуры A8X, в его состав входит около 3 млрд транзисторов. По количеству транзисторов A8X превосходит не только два вышеупомянутых чипа, но и даже 4-ядерный CPU Intel Haswell 4C+GT3 (1,7 млрд транзисторов), занимая свое место между GPU NVIDIA GK104 (3,5 млрд транзисторов) и GK106 (2,5 млрд транзисторов). На графическую составляющую отводится примерно 30% площади кристалла A8X (38 мм2).

2

Суммарное количество блоков FP32 ALU в GPU A8X составляет 256, или 32 на один кластер. Графический процессор поддерживает OpenGL ES 3.1. В численном выражении производительность составляет 512/1024 (FP32/FP16) FLOPS и 16 текселей за такт в 8-кластерной конфигурации. Для сравнения, производительность модели PowerVR GX6650 (192 блока FP32 ALU) составляет 384 (в режиме FP32) или 768 (FP16) FLOPS и 12 текселей за такт.

1

По мнению журналистов AnandTech, Apple приняла решение отказаться от 6-кластерного дизайна в пользу 8-кластерного не столько для повышения производительности, хотя 30% прирост над iPhone 6 Plus по показателю графической мощности в расчете на один пиксель выставляет iPad Air 2 в более приглядном свете, сколько для увеличения пропускной способности шины памяти. Шина шириной 128-бит требует много контактов, которые нужны и для других компонентов SoC: флэш-памяти, дисплея, звука, USB, Wi-Fi, и т.д. Этого можно было добиться только увеличив площадь чипа, поэтому Apple решила добавить два дополнительных кластера GPU, что соответствует примерно 10 мм2.

69033

С 256 процессорными блоками FP32 ALU в SoC A8X компания Apple практически вплотную приблизилась к возможностям настольных видеокарт начального уровня. Как бы там ни было, но платформы Apple A8X и NVIDIA Tegra K1 в настоящее время с точки зрения графической производительности достаточно хорошо смотрятся в сравнении с остальными планшетными SoC.

Источник:AnandTech

Рейтинг автора
5
Подборку подготовил
Андрей Ульянов
Наш эксперт
Написано статей
168
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации