Apple A13 Bionic — процесор iPhone 11. Що в ньому особливого

Як завжди, нова “яблучна” система-на-чіпі була одним з найяскравіших моментів чергового вересневого шоу. 18 ядер різного призначення, 7-нанометровий процес другого покоління, перемога штучного інтелекту, потужності та економічності. Це провокаційно (конкуренти в сказі), зухвало, дуже схоже на правду. Боюся, що добром це не скінчиться, але поки Apple вдається залишатися першою.

Новий чіп iPhone 11, iPhone 11 Pro і iPhone 11 Pro Max

Нахабна самовпевненість “фрукта що зарвався” породжує хвилю нищівної критики. У чому тільки не звинувачують системи-на-чіпі від Apple. Ніби вони спеціально заточуються на досягнення рекордних результатів у бенчмарках, результати досягають не самі чіпи, а їх вертикальна інтеграція з залізом і програмним забезпеченням пристроїв, в яких вони використовуються. Процесори в “яблучних” SoC (System-on-Chip, або “система-на-чіпі”) вражають своєю відсталістю архітектури. Apple A13 Bionic тут не виняток: згідно моді, в процесорах конкурентів вже за три кластера ядер, а у Apple, по-старому, їх два. Це дуже багатообіцяючий підхід, рано чи пізно Apple його творчо переосмислить та використовує, поки ж необхідний результат досягається і без цього.

Apple A13 Bionic, на думку деяких експертів, лише незначний апгрейд A12. Судіть самі: ті ж 6 ядер (два продуктивних і чотири енергозберігаючих) в центральному процесорі, ті ж 4 ядра “власної розробки” в графічному і ті ж 8 у нейронному процесорах. Той же 7-нанометровий процес що і раніше – тільки “другого покоління”. Нагадує Intel з її процесами 14 нм і 14-нм++, чи не правда? І взагалі нічого нового! Кэйин Дрэнс і Срібалан Сантанам з мікро-електронного підрозділу Apple даремно себе напружували, розповідаючи про особливості Apple A13, шановні експерти їм не повірили. Їх право. Якщо б у A13 було щось нетривіальне – мабуть вирішили вони – Apple зберігала б горде мовчання. Деякі побачили в їх балакучості зловісну ознаку катастрофи що насувається.

Масла у вогонь підлило інтерв’ю на процесорні теми, яке дали Wired Філ Шиллер і Ананд Шімпі. Як виявилося, засновник ресурсу Anandtech тепер працює в Apple, в тому самому мікро-електронному підрозділі компанії про який, до речі сказати, майже нічого не відомо. Втім, експертів здивував зовсім не необачний вчинок одного з найавторитетніших оглядачів, а сам факт інтерв’ю.

Зловісні прикмети

Як ви ставитеся до “чортової дюжини”, до числа 13? Все це забобони, дурості і все таке – і тим не менш, багато хто ставиться до цього числа з ірраціональним страхом. Як-то в 1996 році, на роль ключів, що заряджають систему безпеки додатка я вибрав 13 та 666. Програма була для мас’ов, у неї реально були перспективи, але коли через три тижні я повернувся з відпустки, з Apple сталася катастрофа. Це я її ледь не убив? Не знаю, але на всяк випадок, по можливості, я уникаю зловживання цим числом. Чіп з позначенням A13 був неминучий, але це не єдиний випадок появи чортової дюжини в 2019 році: iOS 13 і iPadOS 13, наприклад. Але й це ще не все. iPhone 11/11 Pro/11 Pro Max – тринадцяте покоління iPhone. Історія нової системи-на-чіпі тільки починається, якою буде її доля поки не знає ніхто. Цікаво, чи зіграє зловісне число зловісну роль, або буде як у 1977 (Apple коштував 1 666 доларів, після був навіть не успіх, а тріумф)?

Той же технологічний процес

Apple A12/A12X Bionic були першими комерційно доступними чіпами виробленим за технологією 7 нм. До вересня 2019 року 7-нанометрові чіпи втратили статус сенсації. Їх випускала вже не тільки TSMC – настав час зробити наступний крок. Оголосивши про початок альфа-тестування технологічного процесу 5 нм, TSMC анонсувала екстремальну ультрафіолетову літографію (EUV), і покращений 7-нанометровий процес N7+. Новий процес дебютував в системі-на-чіпі Kirin 985. Але Apple A12/A12X Bionic, незважаючи ні на що, зберегли лідерські позиції. Переваги і недоліки SoC визначаються не лише прогресивністю технологічного процесу, але й масою інших факторів. Вертикальна інтеграція, сповідувана Apple мало не з перших днів її історії створила чергове диво.

Для виробництва Apple A13 Bionic використовується ще більш передовий процес, N7 Pro, за словами TSMC це набагато краще ніж N7+, і щось зовсім інше. У чому це виражається в реальності – невідомо. В Apple про N7 Pro і про N7+ знають, швидше за все, не гірше ніж в TSMC, але реальних залізобетонних фактів про те, чим вони відрізняються – нема. Може бути, це всього лише нова етикетка на тому ж самому. Може бути відмінності між ними настільки істотні що TSMC не ризикнула відлякувати інших покупців її чіпів.

Як завжди, перший

Плани TSMC ще зовсім нещодавно звучали як фантастика. У 2020 компанія планувала запустити масове виробництво по технологічному процесу 5 нм. Необхідне для цього обладнання було готове до випробувань, пробні партії 5-нанометрових чіпів вже випускалися (для альфа-тестування у партнерів), і відгуки були позитивними, але найцікавіше інше: в 2022 TSMC збиралася почати масове виробництво 3-нанометрових чіпів. Але тестування на те й тестування, щоб виявляти проблеми, а деякі з проблем запросто можуть виявитися міцними горішками. Людство вже і без цього зайшло занадто далеко. Швидше за все, так і сталося.

Нещодавно TSMC повідомила про коригування планів. У 2020 тепер планується запуск процесу N6, якого в попередніх версіях плану не було. Запуск N5 перенесено на більш пізній час. Поки, судячи з інформації від TSMC, з N6 все добре, але поки в якому-небудь з чіпів 2020 року цей процес не буде застосований, ні про що певне говорити не доводиться. І можливі будь-які несподіванки. У порядку марення – що якщо першою компанією, що освоїла 6-нанометровий процес стане Intel? У них найсильніший стимул з усіх – мова йде про життя та смерть. Уявіть собі що і як змінилося б у цьому випадку.

A13 – це банальний апгрейд A12?

Я вже згадував про конструкцію A12 і A13, повторюватися не буду. Apple ніколи не займається змінами заради змін, чи це порок. Перш ніж щось змінити в компанії прийнято тисячі разів подумати, багаторазово зважити нові ідеї, і в кінці кінців дуже часто нові ідеї відправляються в архів. Порушення традицій призводить, як з’ясувалося в результаті експериментів з клавіатурою і з Touch Bar, не тільки до економії часу, а й до проблем. Архітектура в A13 консервативна і перевірена часом, з неї (з упевненістю на 100%) можна вичавити необхідні технічні характеристики, а зосередившись на інших аспектах додати у SoC традиційну родзинку.

Центральний процесор складається з двох “силових” ядер Lightning, з тактовою частотою в 2,65 ГГц і чотирьох енергозберігаючих ядер Thunder. Lightning – це “блискавка”, Thunder це “грім”. Крім того, обидва кодових найменування викликають деякі асоціації, можливо лише в мене: Lightning це ще й один з роз’ємів, що використовуються в мобільних і в деяких інших пристроях від Apple, Thunder змушує згадати про Thunderbolt. Ті хто заявляє про відсутність змін у цих ядрах порівняно з ядрами в A12, мабуть, володіє надприродними здібностями. Бачить краще ніж електронний мікроскоп, орієнтується в мільярди транзисторів, відчуває їх життєвий пульс. Ті хто займався розробкою ядер центрального процесору запевняють, що ядра радикально доопрацьовані і поліпшені. Центральний процесор став продуктивнішим, на 20-30%, і економічнішим на 30-40%.

Енергоефективність на 30 % краща

Економічніше, в тому числі, і з-за нового трюку, якому навчили SoC в Apple. Будь-який блок SoC що не використовується, може бути знеструмлений. І швидко (майже моментально) повернутий до життя, як тільки в ньому виникне необхідність. Економічніше ще з-за того, що при проектуванні процесора були вивчені найбільш використовувані програми в App Store, виявилося що переважній їх більшості, більшу частину часу, міці “силових ядер” не потрібно. Якимось магічним способом (вертикальна інтеграція – це магія), процесор обчислює оптимальний режим і включає його. Звучить незвично, але начебто проблем не виявлено.

Один із слайдів презентації A13

Графічний процесор доопрацьований, покращений, це самий потужний GPU для роботи з Metal 2. Нейронний процесор, у якого як і раніше, 8 ядер, продуктивніший в 6 разів. А машинним навчанням тепер займається спеціальний контролер. Філ Шіллер назвав одного з бенефіціарів (тих, хто отримує вигоду) від інтелектуальної складової нової SoC – це TTS, Text-to-Speech. Перетворення тексту в мову (читання їх вголос). Якщо ви не в курсі, вперше така технологія на масовому комп’ютері була показана Apple під час демонстрації першого повного mac ‘ а, 35,5 років тому. В ті часи вона була недосконала до межі, з плином часу TTS ставали все досконалішими, але штучну мову відрізнити від справжньої було елементарно. Начебто це обіцяють виправити – я займався TTS, і в це не вірю. Але – раптом?

Це зовсім не “банальний апгрейд”. Тільки два питання: чи буде A13X взагалі, і яким буде A14? Але всьому свій час.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *