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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 Cache1 MB
Level 3 Cache4 MB
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
ArchitectureARM
Vorgestellt am10.09.2013

Benchmarks

PassMark PerformanceTest Mobile V1 - PerformanceTest Mobile CPU Tests
min: 35280     avg: 36317     median: 35725.5 (5%)     max: 38536 Points
- Bereich der Benchmarkergebnisse für diese Grafikkarte
- Durchschnittliche Benchmarkergebnisse für diese Grafikkarte
* Smaller numbers mean a higher performance

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Autor: Klaus Hinum (Update: 15.05.2018)