Apple Ax

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Компания Apple разработала серию систем на кристалле (SoC, СнК) Ax для собственных мобильных устройств iPod, iPad, iPhone и телевизионной приставки Apple TV. В этих системах используются микропроцессорные ядра с архитектурой ARM.

Apple A4[править | править вики-текст]

Apple A4 является микросборкой типа package on package (PoP), разработанной Apple и производящейся компанией Samsung.[1] В основе чипа лежит микропроцессорное ядро общего назначения ARM Cortex-A8 и графический сопроцессор PowerVR.[2] A4 был представлен публике в 2010 году как основной процессор планшетного компьютера Apple iPad;[3] позже также был использован в смартфоне iPhone 4,[4] 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.[5] Первая версия работала на частоте 1 ГГц (в iPad) и содержала ядро ARM Cortex-A8 вместе с GPU PowerVR SGX 535[3][6][7][8], изготовлялась на 45-нм техпроцессе Samsung.[9] 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)[10][11] в сотрудничестве с Samsung.[12] Полученное ядро, названное «Samsung Hummingbird», может работать на значительно более высоких тактовых частотах, чем другие реализации Cortex-A8, оставаясь при этом полностью совместимым.[13] Среди других улучшений стоит отметить увеличенный кэш L2. Такое же ядро Cortex-A8 использовалось в СнК Samsung S5PC110A01.[14][15] Видеоускоритель SGX535 в A4 потенциально может обрабатывать 35 миллионов полигонов в секунду и 500 миллионов пикселей в секунду.[16]

Кристалл процессора A4 не содержит оперативной памяти, но может использоваться в микросборках PoP. В iPad и iPod Touch 4го поколения[17] и в Apple TV[18] 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).[19][20][21] 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.[22]

Apple A5[править | править вики-текст]

Apple A5 представляет собой микросборку package on package (PoP), разработанную Apple и производимую Samsung[23]. Процессор был представлен как часть планшетного компьютера iPad 2 в марте 2011 года,[24] а затем смартфона iPhone 4S. (Последовательность обновлений совпала с таковой для A4: сначала в iPad, затем в iPhone 4 и потом в iPod touch.[25])

Процессор A5 содержит два ядра ARM Cortex-A9[26] 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,[27] хотя возможная динамическая подстройка частоты для экономии заряда батареи.[26][28] 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.[29] Стоимость процессоров A5 на момент начала производства оценивается на 75 % выше стоимости A4.[30]

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.[31][32] 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.[33]

Apple A5X[править | править вики-текст]

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.[34] Большую часть площади занимает графический сопроцессор. Тактовые частоты двух ядер ARM Cortex-A9 остались на уровне в 1 ГГц, как и в A5.[35] В отличие от предыдущих процессоров, оперативная память в системах на базе A5X устанавливается в виде отдельных микросхем, а не как часть микросборки PoP.[36]

Apple A6[править | править вики-текст]

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.[37] Процессор использует модифицированный набор команд ARMv7s[38], 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[править | править вики-текст]

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.[39]

Apple A7[править | править вики-текст]

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[править | править вики-текст]

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.

Список СнК Apple Ax[править | править вики-текст]

Название Модель Изображение Техпроцесс Площадь кристалла Набор инструкций CPU Кеш процессора GPU Технология памяти Представлен Используется в устройствах
A4 APL0398 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[40])[41] 32-разрядная двухканальная LPDDR, 200 МГц (3,2 ГБ/с) март 2010 г.
A5 APL0498 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[42] PowerVR SGX543MP2, два ядра, 200—250 МГц (12,8—16 GFLOPS[40])[41] 32-разрядная двухканальная LPDDR2, 400 МГц (6,4 ГБ/с) март 2011 г.
APL2498 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[40])[41] 32-разрядная двухканальная LPDDR2, 400 МГц (6,4 ГБ/с) март 2012 г.
A5X APL5498 Apple A5X Chip.jpg 45 нм 165 мм²[34] 1,0 ГГц, два ядра ARM Cortex-A9 PowerVR SGX543MP4, 4 ядра, 250 МГц (32 GFLOPS[40])[41] 32-разрядная четырёхканальная LPDDR2, 400 МГц[43] (12,8 ГБ/с) март 2012 г.
  • iPad (3-е поколение)
A6 APL0598 Apple A6 Chip.jpg 32 нм HKMG[44]
96,7 мм²[44] ARMv7s 1,3 ГГц[45], два ядра Apple Swift[38] PowerVR SGX543MP3, три ядра, 266 МГц (25,5 GFLOPS[40])[46] 32-разрядная двухканальная LPDDR2, 533 МГц[47] (более 8,5 ГБ/с) сентябрь 2012 г.
A6X APL5598 Apple A6X chip.jpg 32 нм HKMG[48] 123 мм²[48] 1,4 ГГц[39], два ядра Apple Swift[49] PowerVR SGX554MP4, 4 ядра, более 280 МГц (76,8 GFLOPS[40])[39] 32-разрядная четырёхканальная LPDDR2[48] октябрь 2012 г.
A7 APL0698 Apple A7 chip.jpg 28 нм HKMG[50] 102 мм² ARMv8 (64bit) 1,3 ГГц[51]; 2 ядра Cyclone[52] L1D 64 КБ, L1I 64 КБ; L2 1 МБ[53] PowerVR G6430[54], 4 ядра 64-разрядная LPDDR3, один канал[52] сентябрь 2013
A8 APL1011[55][56] Apple A8 system-on-a-chip.jpg 20 нм[57] TSMC 89 мм²[57] ARMv8-A (64bit) 1.4 ГГц (?), два ядра[57] PowerVR GX6650 (?)[57], 6 ядер 1 ГБ LPDDR3 [55][56] сентябрь 2014

Сходные платформы[править | править вики-текст]

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Clark, Don Apple iPad Taps Familiar Component Suppliers - WSJ.com. Online.wsj.com (5 апреля 2010). Проверено 15 апреля 2010. Архивировано из первоисточника 29 декабря 2012.
  2. iPad - It's thin, light, powerful, and revolutionary. Apple. Проверено 7 июля 2010. Архивировано из первоисточника 6 июля 2010.
  3. 1 2 Apple (2010-01-27). Apple Launches iPad. Пресс-релиз. Архивировано из первоисточника 30 января 2010. Проверено 2010-01-28.
  4. iPhone 4 design. Apple (6 июля 2010). Архивировано из первоисточника 29 декабря 2012.
  5. Vance, Ashlee. For Chip Makers, the Next Battle Is in Smartphones (21 февраля 2010). Архивировано из первоисточника 25 февраля 2010. Проверено 25 февраля 2010.
  6. Wiens, Kyle conclusion from both hard and software analysis it uses an ARM Cortex-A8 core. Ifixit.com (5 апреля 2010). Проверено 15 апреля 2010. Архивировано из первоисточника 18 апреля 2010.
  7. iPad — Technical specifications and accessories for iPad. Apple. Проверено 28 января 2010. Архивировано из первоисточника 30 января 2010.
  8. Melanson, Donald iPad confirmed to use PowerVR SGX graphics. Engadget (23 февраля 2010). Архивировано из первоисточника 29 декабря 2012.
  9. Chipworks Confirms Apple A4 iPad chip is fabbed by Samsung in their 45-nm process(недоступная ссылка — история). Chipworks. Архивировано из первоисточника 15 апреля 2010.
  10. Linley Gwennap. How Apple Designed Own CPU For A6. The Linley Group (15-09-2012). Архивировано из первоисточника 29 декабря 2012.
  11. Stokes, Jon Apple purchase of Intrinsity confirmed. Ars Technica (28 апреля 2010). Проверено 28 апреля 2010. Архивировано из первоисточника 28 апреля 2010.
  12. Merritt, Rick Samsung, Intrinsity pump ARM to GHz rate. EETimes.com. Проверено 23 апреля 2010. Архивировано из первоисточника 29 декабря 2012.
  13. Keizer, Gregg Apple iPad smokes past the iPhone 3GS in speed. PC World (6 апреля 2010). Проверено 11 апреля 2010. Архивировано из первоисточника 20 апреля 2010.
  14. Apple's A4 dissected, discussed...and tantalizing. EETimes.com (16 June 2010). Проверено 7 июля 2010. Архивировано из первоисточника 29 декабря 2012.
  15. Microsoft PowerPoint - Apple A4 vs SEC S5PC110A01 (PDF). Проверено 7 июля 2010. Архивировано из первоисточника 4 июля 2010.
  16. Apple iPad 2 GPU Performance Explored: PowerVR SGX543MP2 Benchmarked - AnandTech :: Your Source for Hardware Analysis and News. AnandTech. Проверено 15 марта 2011. Архивировано из первоисточника 18 марта 2011.
  17. Teardown of Apple's 4th-gen iPod touch finds 256MB of RAM. Appleinsider.com (8 сентября 2010). Проверено 10 сентября 2010. Архивировано из первоисточника 11 сентября 2010.
  18. Apple TV 2nd Generation Teardown. iFixit (30 сентября 2010). Проверено 4 января 2011. Архивировано из первоисточника 2 января 2011.
  19. Apple reveals iPhone 4 has 512MB RAM, doubling iPad - report. Appleinsider.com (17 июня 2010). Проверено 7 июля 2010. Архивировано из первоисточника 4 июля 2010.
  20. A Peek Inside Apple’s A4 Processor. iFixit (5 апреля 2010). Архивировано из первоисточника 29 декабря 2012.
  21. Greenberg, Marc Apple iPad: no LPDDR2?. Denali (9 апреля 2010). Архивировано из первоисточника 29 декабря 2012.
  22. Merritt, Rick iPad equipped to deliver richer graphics. EE Times Asia (9 апреля 2010). Проверено 14 апреля 2010. Архивировано из первоисточника 29 декабря 2012.
  23. Updated: Samsung fabs Apple A5 processor. EETimes.com (March 12, 2011). Проверено 15 марта 2011. Архивировано из первоисточника 29 декабря 2012.
  24. Apple Announces iPad 2 with New Design, Faster A5 Processor. Архивировано из первоисточника 29 декабря 2012.
  25. iPhone 5 expected to have same A5 chip as iPad 2. Macworld.co.uk. Проверено 25 января 2012. Архивировано из первоисточника 29 декабря 2012.
  26. 1 2 Apple iPad 2 Preview - AnandTech :: Your Source for Hardware Analysis and News. AnandTech. Проверено 15 марта 2011. Архивировано из первоисточника 29 декабря 2012.
  27. iPad - View the technical specifications for iPad. Apple. Проверено 15 марта 2011. Архивировано из первоисточника 16 марта 2011.
  28. Inside Apple's iPad 2 A5: fast LPDDR2 RAM, costs 66% more than Tegra 2. AppleInsider. Проверено 15 марта 2011. Архивировано из первоисточника 29 декабря 2012.
  29. Apple iPad 2 feature page. Apple.com. Проверено 15 марта 2011. Архивировано из первоисточника 16 марта 2011.
  30. Pascal-Emmanuel Gobry. It Costs $326.60 To Make An iPad 2 — Why That Matters. Business Insider, Inc. (14 March 2011). Проверено 14 марта 2011. Архивировано из первоисточника 29 декабря 2012.
  31. Single-core A5 CPU in new 1080p Apple TV doubles RAM to 512MB
  32. Update – 32-nm Apple A5 in the Apple TV 3 – and an iPad 2!. http://www.chipworks.com. Chipworks (11 апреля 2012). Проверено 12 апреля 2012. Архивировано из первоисточника 29 декабря 2012.
  33. AnandTech — The iPad 2,4 Review: 32nm Brings Better Battery Life
  34. 1 2 AnandTech — Apple A5X Die Size Measured: 162.94mm², Samsung 45nm LP Confirmed
  35. AnandTech — The Frequency of Apple A5X in the New iPad Confirmed: Still Running at 1GHz
  36. iFixit teardown of the 3rd generation iPad.. iFixit. Архивировано из первоисточника 29 декабря 2012.
  37. Apple: A6 chip in iPhone 5 has 2x CPU power, 2x graphics performance, yet consumes less energy
  38. 1 2 Lal Shimpi, Anand The iPhone 5's A6 SoC: Not A15 or A9, a Custom Apple Core Instead. AnandTech (September 15, 2012). Проверено 15 сентября 2012. Архивировано из первоисточника 29 декабря 2012.
  39. 1 2 3 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."
  40. 1 2 3 4 5 6 C одинарной точностью.
  41. 1 2 3 4 Lal Shimpi, Anand The iPhone 5 Performance Preview. AnandTech (Sep, 2012). Проверено 24 октября 2012. Архивировано из первоисточника 29 декабря 2012.
  42. iPhone 5 Benchmarks Appear in Geekbench Showing a Dual Core, 1 GHz A6 CPU
  43. AnandTech — The Apple iPad Review (2012)
  44. 1 2 Apple A6 Teardown
  45. AnandTech — The iPhone 5 Performance Preview
  46. Apple A6 Die Revealed: 3-core GPU, < 100mm²
  47. iPhone 5 Memory Size and Speed Revealed: 1 GB LPDDR2-1066. AnandTech (September 15, 2012). Проверено 16 сентября 2012. Архивировано из первоисточника 29 декабря 2012.
  48. 1 2 3 Inside the Apple iPad 4 — A6X a very new beast! // Chipworks, 01-11-2012
  49. Deducing details about Apple’s A6X processor
  50. Inside the iPhone 5s | Chipworks Blog
  51. AnandTech | The iPhone 5s Review
  52. 1 2 AnandTech | The iPhone 5s Review
  53. The iPhone 5s Review. A7 SoC Explained // Anand Lal Shimpi, AnandTech. September 17, 2013
  54. AnandTech: The iPhone 5s Review.
  55. 1 2 Template error: argument title is required.
  56. 1 2 Template error: argument title is required.
  57. 1 2 3 4 Ryan Smith. Analyzing Apple’s A8 SoC: PowerVR GX6650 & More  (англ.), Anandtech (September 10, 2014). Проверено 16 сентября 2014.