Apple A10 Fusion vs Apple A16 Bionic vs Apple A12 Bionic

Apple A10 Fusion

Der Apple A10 Fusion ist ein System on a Chip (SoC) von Apple, der im iPhone 7 und iPhone 7 Plus verbaut wird. Er beinhaltet vier 64-Bit-fähige ARM-Prozessorkerne eingeteilt in zwei Cluster. Die schnelleren zwei "Performance" Kerne sind anscheinend mit bis zu 2,34 GHz getaktet und laut Apple um 40% schneller als der Apple A9 und 2x so schnell wie der A8. Zusätzlich sind zwei Stromsparkerne verbaut (mit bis zu 1,08 GHz?), die bei weniger Last eingesetzt werden und deutlich weniger Strom verbrauchen. Apple spricht von nur 1/5 des Stromverbrauchs im Vergleich. Das Prinzip ist anscheinend vergleichbar mit big.LITTLE von ARM. Derzeit können anscheinend nicht alle vier Kerne gleichzeitig genutzt werden, wodurch der Quad-Core nur als Dual-Core für Anwendungen sichtbar ist und IOS selbst entscheidet welche Kerne laufen.

Die integrierte Grafikkarte im SoC wird wahrscheinlich wieder von PowerVR stammen und soll 50% schneller sein als die GPU im Apple A9 und dabei nur 2/3 des Stroms verbrauchen.

Insgesamt integriert der A10 Fusion 3.3 Milliarden Transistoren und dadurch mehr als ein aktueller X86 APU von AMD (3.1 Milliarden bei Bristol Ridge) und Intel (1,75 Milliarden bei Skylake Quad-Core mit GT2 Grafik).

Quellen: Apple Keynote, Ars Technica

Apple A16 Bionic

Der Apple A16 Bionic ist ein System on a Chip (SoC) von Apple, der in der iPhone 14 Pro Serie verbaut wird. Er integriert sechs 64-Bit-fähige ARM-Kerne (2 Performance Kerne namens Everest mit bis zu 3,46 GHz und 4 Stromsparkerne namens Sawtooth mit bis zu 2,02 GHz). Laut Apple wurden vor allem die Stromsparkerne überarbeitet. Einen größeren Sprung gab es bei der Speicherbandbreite (laut Apple +50% für die GPU), da Apple von LPDDR4X auf LPDDR5 umstieg. Nach ersten Analysen von angstonomics bleibt der L2 Cache der E-Cores bei 4MB, die P-Cores haben nun aber 16 MB L2 Cache. Dafür wurder der SLC (System Level Cache) von 32 auf 24 MB anscheinend verringert.

Auch die integrierte Neural Engine für AI-Berechnungen wurde nur leicht schneller (von 15,8 auf fast 17 TOPS) und bietet weiterhin 16 Kerne. Die integrierte Grafikeinheit des A16 bietet weiterhin 5 Kerne und profitiert am meisten von der höheren Speicherbandbreite. Die neue Display Engine ermöglicht die neuen Features wie das Always On Display, die adaptive Bildwiederholungsrate von 1 bis 120 Hz und verbessertes Antialiasing (genutzt in der dynamic Island).

Die CPU-Performance erhöhte sich im iPhone im Vergleich zum A15 Bionic nur leicht. Trotzdem ist der Chip die schnellste CPU für Smartphones und lässt z.B. den Snapdragon 8+ Gen 1 sowohl in Einzelkern- als auch im Multikerntests deutlich hinter sich.

Mit knapp 16 Milliarden Transistoren erhöht sich die Anzahl auch nur leicht im Vergleich zum A15 Bionic, bleibt im Vergleich zu anderen Smartphoneprozessoren aber riesig.

Laut Apple wurde beim A16 großer Wert auf die Effizienz gelegt und in Verbindung mit dem neuen 4nm Prozess (bei TSMC) ist dies anscheinend auch gelungen. Die beiden großen CPU Kerne sollen 20% stromsparender sein als beim A15. 

Apple A12 Bionic

Der Apple A12 Bionic ist ein System on a Chip (SoC) von Apple, der im iPhone Xs und Xr verbaut wird. Er integriert sechs 64-Bit-fähige ARM-Kernen (2 Performance, 4 Stromsparkerne). Im Vergleich zum Apple A11 Bionic soll die Prozessorleistung um 15 % höher ausfallen. Der A12 ist der erste SoC der im 7nm Prozess hergestellt wird, wodurch wahrscheinlich der 50% geringere Stromverbrauch der 4 Stromsparkerne erreicht wird. Neben einer von Apple entwickelten Grafikkarte, die 50% schneller sein soll als die GPU im Apple A11, integriert der A12 auch den M12 Motion Koprozessor und eine Neural Engine mit 8 Kernen  für bis zu 5 Billionen Operationen pro Sekunde. Diese führt wahrscheinlich auch zur deutlich höheren Anzahl an Transistoren (+60% im Vergleich zum A11).