При представянето на iPhone 5 беше обявено, че телефонът използва най-новия SoC на Apple – A6. Както обикновено, компанията не представи информация за тактова честота на процесора, архитектура, памет, графичен процесор и други.
Попаднахме на доста интересна статия с разсъждения отностно новия Apple A6 SoC в Anandtech. Ето какво предполагат колегите:
A6 SoC
A6 е първият собствен SoC на Apple, който е базиран на ARMv7. Ядрата на процесора, най-вероятно не са базирани на ARM A9 или A15 (подобно на предишните процесори на Apple), а са проектирани от Apple.
iPhone 5 ще използва операционна система iOS 6.0. В Xcode 4.5 са направени две големи промени – изоставена е поддръжката на ARMv6 ISA (използван от ARM11 ядрата в iPhone 2G и iPhone 3G). Запазена е поддръжката на ARMv7 (използван от модерните ARM ядра). Добавена е поддръжка на нова архитектура, която трябва да поддържа новия A6 SoC – armv7s. Основната разлика между armv7 и armv7s архитектурите е, че втората поддържа VFPv4.
Само Cortex A5, A7 и A15 ядрата поддържат VFPv4. Cortex A8 и A9 поддържат до VFPv3. Това означава, че ако архитектурата поддържа VFPv4, то тя не е базирана на Cortex A8 или A9. A5 и A7 ядрата не са значително по-бързи от Cortex A9 ядрото, използвано в A5 процесорът на Apple. Това означава, че е доста невероятно едно от тези ядра да е използвано в A6. Би било логично да предположим, че в A6 са използвани две A15 ядра. Но всъщност, компанията най-вероятно не е използвала A15 ядра, а е разработила собствено процесорно ядро – ARMv7.
Има два типа ARM лиценза – при единия се лицензира конкретно ядро – Cortex A8, A9, A15. При втория тип лицензи се лицензира архитектура за собствена имплементация. Такъв е случаят с ARMv7 ISA. Apple притежават и двата лиценза.
От известно време Apple работят по създаването на собствено процесорно ядро, базирано на ARM. Компанията имаше известни проблеми със създаването му, но изглежда е успяла да ги разреши. A6 SoC-ът изглежда, че използва ARM базирани ядра, създадени от Apple.
Защо от Apple са решили да създадат собствено ядро, вместо да използват Cortex A9 ядрото при по-висока честота? Това би бил по-лесния вариант, но за съжаление има определени недостатъци. Ако просто се увеличи тактовата честота на процесора за получаване на по-висока производителност, процесорът консумира повече енергия. А това определено не е добър подход за един смартфон.
За да бъде увеличена тактовата честота на процесора, трябва да се увеличи напрежението, което експоненциално увеличава консумираната енергия. Използването на процесорните ядра при минимално напрежение е идеалния вариант от гледна точка на консумацията на енергия, а от там и на по-дългото използване на батерията. За да бъде постигната по-висока производителност от ядрото, трябва не да се увеличи честотата на която работи, а да се подобри използваната архитектура чрез увеличаване на броя на изпълняваните инструкции за един такт, изпълняване на множество нишки едновременно и други.
При представянето на iPhone 5 от Apple обещаха, че батерията на телефона ще издържа по-дълго от тази на iPhone 4S, като в същото време производителността на процесора да е двойно по-висока.
За момента няма информация относно дизайна на ядрата, създадени от Apple. Няма информация и относно броя на процесорните ядра в A6 (вероятно са две, но е възможно и да са повече).
GPU (графичен ускорител)
От Apple твърдят, че графичният процесор на A6 (iPhone 5) има двойно по-голяма производителност от този на A5 (iPhone 4S). За получаване на двойно по-добри резултати (които не са подкрепени от benchmark тестове), има няколко възможни подхода:
1) Същия графичен процесор като този на A5 (PowerVR SGX 543MP2), работещ с двойно по-висока честота – тук възникват подобни проблеми, както и при процесорните ядра, когато бъде увеличено напрежението за постигане на по-висока честота – увеличава се консумираната мощност, което означава, че батерията на устройството ще трябва да се зарежда по-често.
2) PowerVR SGX 543MP4, работещ на същата честота като MP2 в A5 (iPhone 4S) – тук вместо да бъде увеличено използваното напрежение, а от там и работната честота на графичния процесор, да е увеличен двойно броя на процесорните ядра. Това означава двойно по-голям чип, който заема много място в устройството, но не би трябвало да е проблем за Apple.
3) PowerVR SGX 543MP3, работещ на по-висока честота – става въпрос за комбинация между първите два варианта – три ядра и леко увеличена работна честота. По този начин няма голямо увеличение на размера на чипа, а увеличението на използваното напрежение е малко, което води до леко увеличение на консумираната енергия. Получава се двойно по-голяма производителност за сметка на малък компромис с размера на чипа и с консумираната енергия.
4) Графичен ускорител PowerVR Rogue от ново поколение – изглежда твърде рано за графичен ускорител от ново поколение.
Третата опция е най-добрия вариант. Вероятно това е вариантът, който Apple би избрал. Крайният размер на чипа зависи от броя на IO (входовете и изходите), използвани в чипа. При A5X (iPad3) има четири 32bit LPDDR2 memory контролера, поради което чипът е доста голям. Намаляйки нанометрите, полученият чип е по-малък, което би позволило на Apple да добави нови изчислителни компоненти, които да заемат освободеното място (тъй като няма смисъл да се използва голям чип с неоползотворено място на него). Другата опция е да се намали memory интерфейса на чипа. Apple няма същите изисквания към пропускателната способност на паметта при iPhone 5 (0.7MP срещу 3.1MP екран). Би било логично от Apple да използват по-тесен интерфейс на паметта в A6 спрямо този в A5X (iPad3). Phil Schiller споменава, че разликата спрямо A5 е 22%. Вероятно става въпрос за 45nm вариант на A5, а не за 32nm A5r2. Можем да предположим, че A6 има 2х32bit LPDDR2 memory интерфейс.
След седмица ще излязат първите iPhone 5 устройства на пазара. Тогава ще има повече информация за A6 SoC-ът използван в новия телефон на Apple.
