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Apple A7

Apple A7

Der Apple A7 ist ein High-End ARM-SoC, der im September 2013 zusammen mit dem iPhone 5S vorgestellt wurde. Ebenfalls verbaut wird der Chip im iPad Air, dort allerdings mit etwas höheren Taktraten. Als einer der ersten SoCs überhaupt implementiert der A7 bereits die 64-Bit-fähige ARMv8-ISA. Die beiden CPU-Kerne takten mit 1,3 GHz (iPad Air: 1,4 GHz) und basieren auf Apples eigens entwickelter Cyclone-Architektur. Darüber hinaus integriert der Chip auch eine PowerVR Series 6 (Rogue) G6430 Grafikeinheit sowie einen 2x 32 Bit LPDDR3-Speichercontroller.

Architektur

Cyclone ist der Nachfolger der sogenannten Swift-Architektur, welche unter anderem im Vorgänger Apple A6 eingesetzt wurde. Vermutlich handelt es sich auch weiterhin um ein superskalares Out-of-Order-Design, welches aber deutlich überarbeitet wurde. So stehen mit ARMv8 nun verschiedene Kryptografie-Erweiterungen (AES, SHA) sowie erweiterte Register und SIMD-Befehle zur Verfügung. Zusammen mit vielen anderen Verbesserungen (größere L1-Caches, womöglich auch optimierte Sprungvorhersage und weitere Tweaks) konnte die Pro-MHz-Leistung um etwa die Hälfte verbessert werden; noch größere Gewinne sind beim Einsatz von 64-Bit-Software zu verzeichnen.

Performance

Unsere Benchmarks bescheinigen dem A7 trotz niedriger Taktrate und lediglich zwei CPU-Kernen eine extrem hohe Performance, die sich mit anderen High-End-SoCs wie dem Qualcomm Snapdragon 800 messen kann. In schlecht parallelisierter Software, insbesondere Browserbenchmarks, übertrumpft der A7 sogar die gesamte ARM-Konkurrenz und liegt auf einem Niveau mit dem AMD A4-5000 und Intel Atom Z3770.

Grafiklösung

Die GPU stammt aus der Series 6 (Rogue) von PowerVR und hört auf den Namen G6430. Bei gleicher Taktrate bietet der 4-Cluster-Chip mehr als doppelt so viel Rechenleistung wie die SGX543MP3 des A6 und unterstützt erstmals OpenGL ES 3.0. Die genaue Taktrate wurde bislang nicht zweifelsfrei bestätigt, liegt aber vermutlich bei über 400 MHz (ergibt mehr als 100 GFLOPS). Im iPad Air taktet die GPU nur minimal höher mit wahrscheinlich etwa 450 MHz. Im Vergleich mit anderen mobilen Grafiklösungen platziert sich die G6430 auf Augenhöhe mit der Tablet-Version der Adreno 330 und ist damit zum Zeitpunkt der Veröffentlichung eine der schnellsten GPUs ihrer Klasse. Auch sehr anspruchsvolle iOS-Spiele werden ohne Probleme flüssig dargestellt (Stand 2013).

Leistungsaufnahme

Der Apple A7 wird unter anderem im iPhone 5S eingesetzt und erlaubt dort trotz relativ geringer Akkukapazität überdurchschnittlich lange Akkulaufzeiten. Der von Samsung in einem 28 Nanometer HKMG-Prozess (High-K Metal Gate) gefertigte Chip dürfte eine maximale Leistungsaufnahme von höchstens 2 bis 3 Watt besitzen (Schätzung). Die etwas schnellere Version im iPad Air muss dank besserer Kühlung in Extremsituationen weniger throtteln und sollte damit eine etwas höhere TDP besitzen.

SerieApple
CodenameCyclone
Taktung1300 - 1400 MHz
Level 1 Cache256 KB
Level 2 Cache1024 KB
Level 3 Cache4096 KB
Anzahl von Kernen / Threads2 / 2
Transistoren> 1000 Millionen
Herstellungstechnologie28 nm
Die Größe102 mm2
FeaturesARMv8 Instruction Set, PowerVR G6430 (4 Cluster Rogue), 2x 32 Bit LPDDR3-1333 Memory Controller
64 Bit64 Bit wird unterstützt
Vorgestellt am10.09.2013

CPU Benchmarks

Octane V2: Total Score
0% 100%
min: 5113     avg: 5146.5 (21.19%)     max: 5180 Points
Mozilla Kraken 1.1: Total Score
0% 100%
min: 5584.1     avg: 5872.4 (92.13%)     max: 6037.3 ms*
Geekbench 3: 32 Bit Multi-Core Score
0% 100%
min: 2449     avg: 2549.3 (19.86%)     max: 2687 Points
Geekbench 3: 32 Bit Single-Core Score
0% 100%
min: 1368     avg: 1413.3 (40.31%)     max: 1479 Points
3DMark (2013): Ice Storm Unlimited Physics 1280x720 offscreen
0% 100%
min: 7902     avg: 8099 (10.55%)     max: 8520 Points
3DMark (2013): Ice Storm Extreme Physics 1920x1080
0% 100%
min: 7672     avg: 7758.5 (16.28%)     max: 7845 Points
PassMark PerformanceTest Mobile V1: CPU Tests
0% 100%
min: 35673     avg: 36662.3 (82.13%)     max: 38536 Points
Sunspider:
0% 100%
min: 271.8     avg: 356.8 (91.14%)     max: 413.1 ms*
Sunspider:
0% 100%
min: 310.7     avg: 377.2 (97.33%)     max: 414.4 ms*
Linpack for Android: Multi Thread
0% 100%
min: 931.38     avg: 969 (67.11%)     max: 998.18 MFLOPS
Linpack for Android: Single Thread
0% 100%
min: 518.44     avg: 537.5 (69.67%)     max: 557.99 MFLOPS
- Bereich der Benchmarkergebnisse für diese CPU
- Durchschnittliches Ergebnis

Linpack for Android im Vergleich
Snapdragon S1 MSM7227 (min)
7.4 
...
Apple A6x
382.4 
Qualcomm Snapdragon 800 MSM8974
385.4 
Samsung Exynos 5430 Octa
388.1 
Apple A7
537.5 
NVIDIA Tegra 4
556.3 
NVIDIA Tegra K1
673 
Apple A8
767.2 
...
Apple A8 (max)
767.2 

Testberichte für den Apple A7 Prozessor

Apple iPad Air (Imagination PowerVR G6430, 9.7")
» Test Apple iPad Air Tablet - Test
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Apple iPad mini Retina (Imagination PowerVR G6430, 7.9")
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Apple iPhone 5S (Imagination PowerVR G6430, 4.0")
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Prozessoren der Serie

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   1.8 GHz / 0 MB
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   1.8 GHz / 0 MB
» Kirin 910
   1.6 GHz / 0 MB
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   1.2 GHz / 0.5 MB
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   1 GHz / 1 MB
» Apple A6x
   1.4 GHz / 0 MB
» Apple A6
   1 GHz / 0 MB
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   1.2 GHz / 0 MB
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   2.8 GHz / 0.1 MB
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   1.2 GHz / 0 MB
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   1.5 GHz / 0.5 MB
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   1.5 GHz / 0 MB
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   1.2 GHz / 0 MB
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   1.2 GHz / 0 MB
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   1.5 GHz / 0.5 MB
» OMAP 4460
   1.2 GHz / 0 MB
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   1.2 GHz / 0 MB
» Broadcom BCM28155
   1.2 GHz / 0 MB
» OMAP 4430
   1 GHz / 0 MB
» Apple A5x
   1 GHz / 0 MB
» Apple A5
   1 GHz / 0 MB
» NovaThor U8500
   1 GHz / 0 MB
» NovaThor U8420
   1 GHz / 0 MB
» Qualcomm S2 MSM8255
   1.5 GHz / 0 MB
» RK2918 1.2 GHz
   1.2 GHz / 0 MB
» A10
   1.2 GHz / 0 MB
» Cortex A8 1.2 GHz
   1.2 GHz / 0 MB
» Apple A4
   1 GHz / 0 MB
» A13
   1 GHz / 0 MB
» WM8950
   1 GHz / 0 MB
» OMAP 3630 1GHz
   1 GHz / 0 MB
» OMAP 3622
   1 GHz / 0 MB
» RK2918
   1 GHz / 0 MB
» TCC8803 1GHz
   1 GHz / 0 MB
» ZiiLABS ZMS-08
   1 GHz / 0 MB
» Cortex A8
   1 GHz / 0 MB
» ATM7029
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» Loongson 2F
   0.9 GHz / 0.5 MB
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   0 GHz / 0 MB

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Autor: Klaus Hinum (Update: 29.09.2013)