iPhone 6, analisi SoC Apple A8: più piccolo, ma molto più veloce

iPhone 6, analisi SoC Apple A8: più piccolo, ma molto più veloce

Chipworks e Anantech hanno passato al setaccio in nuovo SoC Apple A8 di iPhone 6 e iPhone 6 Plus, rivelando alcuni dettagli su CPU e GPU


Grazie allo sforzo congiunto di Chipworks e Anandtech ora sappiamo cosa si nasconde all’interno del nuovo SoC Apple A8 di iPhone 6 e iPhone 6 Plus. Il teardown di Chipworks, seguito dall’analisi approfondita di Anandtech, ha contribuito non solo a svelare il mistero della GPU PowerVR, ma ha anche confermato alcune importanti caratteristiche tecniche della CPU che fino ad ora erano state solo supposte.


Contrariamente alle previsioni la GPU integrata nel SoC dei due melafonini non monta il chip esa-core PowerVR GX6650, ma il meno performante PowerVR GX6460. La conferma è arrivata in seguito al conteggio dei core attivi, che di fatto sono solamente quattro. Il chip PowerVR GX6460 è leggermente più piccolo rispetto a PowerVR GX6650, offre prestazioni inferiori e manca di alcune importanti innovazioni tecnologiche che il fratello maggiore possiede; nondimeno, in rapporto alla GPU PowerVR G6430 integrata nel SoC Apple A7 di iPhone 5S il nuovo chip è più veloce, meglio ottimizzato e più efficiente. Il processo produttivo a 20 nanometri ha consentito ad Apple di condensare tutti i circuiti della GPU in uno spazio di 19.1 millimetri quadrati – contro i 22.1 di G6430 -, senza tuttavia sacrificare la complessità del chip che, anzi, è aumentata.


“A close analysis of the die shot makes it clear that there are only 4 GPU cores available and not 6, which immediately rules out the 6 core GX6650 we were previously expecting. Instead with 4 cores present this is conclusive proof that Apple is using the smaller 4 core GX6450 on A8, the direct successor to the G6430 used on the A7. GX6450 induces some performance optimizations along with some feature updates – including ASTC support, which Apple’s documentation has already confirmed is present – so its inclusion here is a natural progression for Apple. […] On A8 and its 20nm process this measures at 19.1mm2, versus A7’s 22.1mm2 G6430. As a result Apple is saving some die space compared to A7, but this is being partially offset by the greater complexity of GX6450 and possibly additional SRAM for larger caches on the GPU. Meanwhile looking at the symmetry of the block, it’s interesting that the blocks of texturing resources that every pair of GPU cores share is so visible and so large. With these resources being so big relative to the GPU cores themselves, you can see why Imagination would want to share them as opposed to building them 1:1 with the GPU cores.”


Anche le dimensioni della CPU si sono ridotte, passando dai 17.1 millimetri quadrati del chip di A7 ai 12 scarsi del nuovo chip. Così come per PowerVR GX6450 la complessità circuitale è aumentata nonostante la diminuzione della superficie: i transistor integrati nel chip ora sono quasi due miliardi, contro gli 1,2 miliari della CPU di A7. Secondo Anandtech anche la cache L2 montata a supporto del processore è stata completamente riorganizzata, seguendo un approccio multi-blocco orientato al singolo core.


“Unlike the GPU the CPU block has seen some significant shrinking, which Chipworks estimates is down from 17.1mm2 in A7 to 12.2mm2 in A8. In A7 Cyclone did not lend itself to easily picking apart the individual CPU cores, and neither does the CPU here in A8. We’ll be looking at the new CPU’s architecture in-depth in our iPhone 6 review, but for now it’s safe to say that while this is definitely derived from Cyclone, Apple has added a few tweaks over the last year that make it an even more potent CPU than the first Cyclone. Meanwhile based on this die shot Chipworks believes that the L2 cache has been reorganized to a per-core design, as there is no obvious single block of L2 on A8 like there was A7.”


Complessivamente, il nuovo SoC Apple A8 è molto più piccolo di A7. Il merito va certamente attribuito al processo produttivo a 20 nanometri adottato da TSMC, che ha consentito di ridurre la superficie del chip senza sacrificare la complessità dei circuiti. A8 non rivoluziona il suo predecessore, ma lo migliora sotto ogni aspetto.


“Overall, Chipworks’ analysis points to A8 being fabbed on TSMC’s 20nm process. This makes A8 among the first SoCs to receive the 20nm treatment. Thanks to this smaller node Apple has been able to build in additional features to the SoC while simultaneously shaving off around 15% of their die size. Chipworks estimates the final die size of A8 to stand at 89mm2, versus the 104mm2 for the Samsung 28nm based A7. Chipworks notes that if this were a straight shrink that one would expect the A8 to be closer to 50% the size of A7 (though not all logic can shrink quite that well), which indicates that Apple has spent quite a bit of die size on improving performance through more complex CPU and GPU architectures and miscellaneous feature additions.”


In attesa che Anandtech sveli ulteriori dettagli sul SoC dei nuovi iPhone, gli elementi ricavati dal teardown di Chipworks ci permettono di inquadrare le parole pronunciate da Tim Cook nel keynote dello scorso 9 settembre in un contesto più oggettivo. Parlando delle prestazioni di iPhone 6 e iPhone 6 Plus, il CEO di Apple aveva sottolineato a chiare lettere che sarebbero state superiori del 25% sul lato CPU e del 50% sul lato GPU rispetto a quelle di iPhone 5S. Alla luce dell’analisi preliminare di Anandtech sembra che iPhone 6 e iPhone 6 Plus rispetteranno le promesse fatte da Apple in sede di presentazione, anche se lo scarto prestazionale probabilmente non sarà così netto rispetto ai device della generazione precedente.



(St.S.)





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