SoC A8 de Apple analizado: el chip del iPhone 6 es un monstruo de 20 nm y 2 mil millones de transistores

SoC Apple A8, deslizante

Alimentando ambos el nuevo iPhone 6 y iPhone 6 Plus es el nuevo SoC A8 de Apple. Este nuevo chip, que contiene alrededor de dos mil millones de transistores, será uno de los primeros componentes del mercado masivo en utilizar el proceso de 20 nm de TSMC. El A8 SoC, según Apple, será aproximadamente un 25% más rápido que su predecesor en tareas de CPU y un 50% más rápido en el lado de la GPU. Estas son algunas de las grandes ganancias de rendimiento que se hacen aún más impresionantes por el hecho de que, según se informa, el A8 tiene un 50% más de eficiencia energética que el A7 y, a pesar de casi duplicar el recuento de transistores, el tamaño de la matriz es de alguna manera el 13% menor. Siga leyendo para conocer un análisis detallado del nuevo A8 SoC de Apple.

2 mil millones de transistores

Si bien Apple evitó dar demasiados detalles técnicos sobre el A8 SoC, notó que hay alrededor de 2 mil millones de transistores allí, fabricados con un proceso de 20 nm. Este es un gran paso adelante del A7 SoC, que tenía 'más de mil millones de transistores' en un proceso de 28 nm. Si bien es posible que el A7 en realidad tuviera significativamente más de mil millones de transistores, y Apple solo estaba ocultando el hecho, parece poco probable. En cualquier caso, 2 mil millones de transistores es un número enorme para un chip móvil. Intel chips Haswell de escritorio en realidad tienen menos transistores (~ 1.4 mil millones) que el A8, aunque con una GPU GT3 / Iris Pro completamente decorada, el recuento de transistores probablemente también sea de alrededor de 2 mil millones.

TSMC FinFET de 16 nm

Este gráfico muestra las mejoras mucho mayores en tamaño y consumo de energía del proceso FinFET de 16 nm de TSMC

El recuento de transistores es aún más impresionante cuando se tiene en cuenta el tamaño de la matriz del A8, que es de solo 89 mm2 - por debajo de los 102 mm del A72.

El cambio al proceso de 20 nm de TSMC ciertamente explica algunos del aumento de la densidad de transistores, y también algunas de las mejoras de eficiencia energética informadas por Apple, pero ciertamente no todas las mejoras. La propia TSMC dice que sus clientes deberían ver una mejora del 15-20% tanto en el tamaño de la matriz como en el consumo de energía al pasar de 28 nm a 20 nm. Habrá ganancias adicionales cuando TSMC haga la transición a FinFET a 16 nm, pero eso no será hasta dentro de un año más o menos.

La única suposición sensata parece ser que Apple rediseñó significativamente el A8, tanto para incluir más transistores como para mejorar la eficiencia general. O Apple simplemente agregó mucho más caché L2 y L3, lo que cuesta un lote de transistores. Los detalles tendrán que esperar hasta que una empresa de ingeniería inversa como Chipworks realmente tenga en sus manos el SoC A8 y eche un vistazo al interior.

Gráfico de rendimiento de CPU y GPU SoC del iPhone 6 A8

Gráfico de rendimiento de CPU y GPU SoC del iPhone 6 A8 (cifras de Apple)

Especificaciones de CPU y GPU

En el estilo clásico de Apple, la compañía solo reveló el mínimo de especificaciones técnicas para la CPU y la GPU dentro del SoC A8, en lugar de recurrir a gráficos de rendimiento relativo. Como puede ver en los gráficos anteriores, la CPU y GPU A8 son aproximadamente un 25% y 50% más rápidas que la CPU y GPU A7.

Un 25% más rápido en el lado de la CPU significa que es casi seguro que podemos descontar un aumento en el recuento de núcleos. En cambio, probablemente estemos viendo una CPU Cyclone de doble núcleo modificada (IPC más alto) que tiene una frecuencia ligeramente más alta (quizás 1.4GHz en lugar de 1.3GHz del A7). Si recuerdas el año pasado, Cyclone es el chip ARMv8 de 64 bits de Apple; es una bestia superescalar que tiene más en común con las CPU de escritorio que algo como el Snapdragon de Qualcomm.

Diagrama de bloques de PowerVR

Diagrama de bloques de la GPU Series6XT de PowerVR

El rendimiento de la GPU un 50% más rápido es probablemente algo tan simple como más núcleos. El A7 del año pasado tenía una GPU PowerVR Series6 G6430 de cuatro núcleos. El A8 probablemente tiene una Serie 6 G6630 de núcleo hexa, o quizás una Serie 6XT de núcleo hexa completamente nuevaGX6650. Una GPU más nueva tendría sentido, dada la reciente tendencia de Apple hacia tecnologías gráficas nuevas y avanzadas (Metal et al.) En ambos casos, saltar de cuatro a seis núcleos daría el 50% de aumento de rendimiento que afirma Apple.

Una placa lógica de iPhone 6 filtrada

Una placa lógica de iPhone 6 filtrada, que muestra el SoC A8 y un número de pieza que dice que hay 1 GB de DRAM apilado en la parte superior.

RAM y otros bits y piezas

Completando las especificaciones de hardware del A8 SoC, se filtró Puntuaciones de Geekbench y una placa lógica de iPhone 6 parece confirmar que solo habrá 1 GB de DRAM apilado en la parte superior. Es posible que haya múltiples variantes, tal vez un SoC A8 de 1GB para el iPhone 6 y una versión de 2GB para el iPhone 6 Plus. Sin embargo, solo estaríamos adivinando, lo cual es una tontería, ya que lo descubriremos con certeza el 19 de septiembre, cuando las personas comiencen a comparar sus nuevos teléfonos inteligentes Apple.

Dado el reclamo de Apple de una mejora del 50% en la eficiencia energética, y solo el 15-20% de eso proviene del proceso de 20 nm, podría haber algunos otros ajustes interesantes en la arquitectura general del A8. Desafortunadamente, hasta que jugamos con un nuevo iPhone 6 o iPhone 6 Plus , es muy difícil revelar cuáles podrían ser esos ajustes. Podríamos estar buscando una puerta de potencia mejorada, o tal vez ajustes en la CPU e iOS 8 permitan una carrera más rápida al ralentí.

En cualquier caso, deberíamos saber mucho más sobre el SoC A8 después de la El iPhone 6 y el iPhone 6 Plus se lanzarán el 19 de septiembre. Las empresas de ingeniería inversa destrozarán el chip físicamente, los desarrolladores y los piratas informáticos lo interrogarán mentalmente. Tenga la seguridad de que el A8 SoC revelará todos sus secretos más temprano que tarde.

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