Čo je Apple A16?

iPhone 14 Pro zažil debut nového Apple systému na čipe, A16 Bionic. Aké vylepšenia oproti A15 teda prináša a kde inde môžeme očakávať implementáciu A16?

A16 prišiel s iPhone 14 Pro

Vlajkovou loďou mobilného čipu spoločnosti Apple pre rok 2022 bol A16 Bionic, ktorý poháňa špičkové modely iPhone 14 Pro a Pro Max. iPhone 14 namiesto toho používa mierne vylepšenú verziu A15 Bionic z roku 2021 iPhone 13 (s dodatočným jadrom GPU). Môže to byť dôsledok globálneho nedostatku polovodičov a tlaku na výrobné procesy v dôsledku pandémie COVID-19.

Je to prvýkrát, čo spoločnosť Apple kedy použila rôzne generácie systému na čipe pre svoje číslované a „Pro“ modely iPhone. Možno si myslíte, že to naznačuje, že medzi nimi nie je veľký rozdiel, ale mýlili by ste sa. Na povrchu môžete vidieť, že čip má rovnaký počet jadier CPU a GPU (6 a 5), ako má A15 Bionic použitý v iPhone 14.

Apple však tvrdí, že A16 má rýchlejší procesor vďaka takmer 16 miliardám tranzistorov (nárast oproti 15 miliardám v predchádzajúcom modeli), hoci Apple neposkytuje žiadne štatistiky, ktoré by to podporili. Tranzistory sú pre mikroprocesory tým, čím sú neuróny pre ľudský mozog, takže čím viac ich máte k dispozícii, tým lepšie.

Ďalšou oblasťou, ktorá bola vylepšená, je šírka pásma pamäte GPU. Dokonca aj s rovnakým počtom jadier GPU ako súčasný A15 sa vylepšená šírka pásma pamäte premietne do zlepšenia výkonu na novom čipe.

Skoré skóre Geekbench 5 poukazuje na skromný, o 10 % rýchlejší výkon v jednojadrových operáciách, s malým rozdielom v skóre s viacerými jadrami. Dokonca aj vtedy, syntetické benchmarky navrhnuté na testovanie surového výkonu v súbore kontrolovaných testov nie vždy odrážajú skutočný výkon čipu.

S určitou mierou istoty však môžeme predpokladať niekoľko vecí. A16 Bionic bude celkovo lepší čip ako to, čo bolo pred ním, najmä v úlohách náročných na GPU vďaka dodatočnej šírke pásma pamäte. Je tiež pravdepodobné, že sa objaví v roku 2023 iPhone 15 a možno aj niekoľko zariadení medzi tým. (Obnovte iPad, niekto?)

A16 a Quad-Pixel Sensor

Apple využil silu A16 v jednej jasnej oblasti pre iPhone 14 Pro, a to je nový štvorpixelový snímač. Ide o 48-megapixlový snímač hlavného fotoaparátu spoločnosti Apple, ktorý zachytáva štyrikrát viac pixelov ako predchádzajúca generácia iPhone 13 Pro.

Vylepšený obrazový signálový procesor (ISP) zlepšuje zachytávanie fotografií a videa vo všetkých oblastiach, pričom spoločnosť Apple vo svojom podujatí uviedla „štyri bilióny operácií na fotografiu“. Apple hovorí, že technológia Deep Fusion predstavená s iPhone 11 sa môže objaviť skôr na nekomprimovaných obrázkoch, a preto došlo k zlepšeniu kvality.

16-jadrový Neural Engine využíva algoritmy strojového učenia spoločnosti Apple na vylepšenia fotografií poháňané AI, čím sa ďalej zvyšuje kvalita obrazu.

Pokiaľ ide o ďalšie vylepšenia grafických komponentov, Apple poukazuje na nový zobrazovací engine A16 ako kľúčový pre vytvorenie funkcie vždy na displeji. Displej iPhone 14 Pro má tiež obnovovaciu frekvenciu 1 Hz, maximálny jas 2 000 nitov pri plnom slnečnom svetle a antialiasing na vyhladenie zubatých čiar pre ostrejší obraz.

Prvý 4nm čip spoločnosti Apple

Snáď najväčším úspechom spoločnosti Apple je skutočnosť, že A16 Bionic je prvým čipom, ktorý spoločnosť uviedla na trh a ktorý využíva 4 nanometrový (nm) proces. To je v súlade s priemyselnými ambíciami vyrábať stále menšie komponenty, čo má niekoľko výhod.

Menšie čipy sa považujú za energeticky efektívnejšie, čo by mohlo vysvetliť tvrdenia spoločnosti Apple, že A16 spotrebuje o 20% menej energie ako A15, ktorý bol pred ním. Efektívnejší čip znamená lepšiu výdrž batérie a menšie „plytvanie“ energiou vo forme tepla.

Menší proces tiež vyžaduje menej kremíka, čo znamená, že výťažky môžu byť vyššie. Znižuje to náklady spojené s výrobou, aj keď nezadržiavajte dych kvôli zníženiu ceny v dohľadnej dobe vďaka nákladom na výskum a vývoj spojeným s výrobou kremíka (a maličkosti globálneho nedostatku polovodičov).

Ako sme povedali v našom vysvetľovaní z roku 2019 o 10nm procese spoločnosti Intel:

Spôsob, akým sa meria každá zlievareň polovodičov, sa môže líšiť od jedného k druhému, takže je najlepšie ich brať skôr ako marketingové výrazy používané na segmentáciu produktov, než presné merania výkonu alebo veľkosti.

Prechod na 4nm je významný, ale nečítajte príliš veľa o tejto zmene z hľadiska výkonu.

A16 a M2: Jablká a pomaranče

Je ťažké hovoriť o A16 bez spomenutia čipov Apple pre stolné počítače, najmä najnovšieho M2, ktorý sa objavuje v obnovených modeloch MacBook Air a 13-palcových MacBook Pro.

M1 a M2 používajú 5nm procesor, na rozdiel od 4nm procesu používaného A16 Bionic. Čip Apple M2 obsahuje 20 miliárd tranzistorov s 8-jadrovým CPU, až 10-jadrovým GPU a vyhradeným kódovaním a dekódovaním ProRes.

Tieto čipy môžu zdieľať rovnakú architektúru založenú na ARM, ale sú navrhnuté s ohľadom na rôzne úlohy. Mobilné procesory (ako A16) sú navrhnuté tak, aby boli napájané oveľa menšou batériou, takže musia byť energeticky efektívnejšie ako ich notebooky alebo stolné počítače.

Tieto rozdiely ďalej ilustruje skutočnosť, že mobilný procesor má GPU polovičnú veľkosť ako M2 a obsahuje 2 jadrá CPU určené na výkon a 4 jadrá určené na efektivitu (na rozdiel od 4 jadier na zvýšenie výkonu a 4 jadier na zvýšenie účinnosti na M2. ).

Energetická účinnosť bola jedným z veľkých výsledkov prechodu na architektúru založenú na ARM na pracovnej ploche Mac, ale tento krok tiež umožnil spoločnosti Apple dosiahnuť veľké zvýšenie výkonu. Vďaka tomu si Mac Studio (s M1 Ultra) získalo titul „najvýkonnejší počítač“ Apple napriek Macu Pro s procesorom Intel Xeon.

Zatiaľ iba iPhone Pro

iPhone Pro je špičkový iPhone od Apple, ktorý ako prvý dostáva všetky najnovšie a najzaujímavejšie funkcie. V roku 2021 to zahŕňalo nový displej ProMotion a predtým skener LiDAR, zatiaľ čo v roku 2022 je to čip A16 a vývoj zárezu známeho ako Dynamic Island.