Apple A17 Pro: der leistungsstärkste Handy-Chip von heute

Der A16 Bionic treibt eine Reihe von professionellen iPhones an

Der vorherige A15 Bionic Prozessor von Apple ist immer noch leistungsfähig genug, sodass Apple diesen Chip in seiner neuen iPhone 14 Serie verwendet und die neue A16-Generation nicht besonders verbessern musste. Die Basis iPhones – iPhone 14 und iPhone 14 Plus haben immer noch den A15 Bionic in ihrem Inneren, aber jetzt fügen sie einen zusätzlichen GPU-Kern für insgesamt 5 Kerne hinzu. Das iPhone 14 Pro und das iPhone 14 Pro Max sind die einzigen Träger des neuen A16 Bionic. Was bietet er Neues?

Zunächst einmal wird der Chip in einem 4nm-Prozess hergestellt, im Vergleich zu den bisherigen 5nm. Dies verbessert seine Energieeffizienz. Die Anzahl der Transistoren ist höher, der A16 Bionic enthält fast 16 Milliarden. Wir setzen nach wie vor auf 6 Kerne, von denen 2 leistungsstärker und 4 effizienter sind. Die maximale Frequenz ist leicht angestiegen. Die Grafikkarte verfügt über 5 Kerne und 50 % mehr Speicherbandbreite. Die immer noch aus 16 Kernen bestehende neuronale Einheit verarbeitet fast 17 Billionen Operationen pro Sekunde.

Apple setzt natürlich auf einen energieeffizienten Betrieb, was auch für den neuen A16 Bionic typisch ist. Trotz der höheren Leistung wird die Akkulaufzeit des iPhones verlängert, ohne dass sich der Akku merklich verändert.

Der A15 Bionic ist wieder einmal einen Schritt voraus

Der Prozessor für das Jahr 2021 ist der Apple A15 Bionic. Er ist beim 5nm-Fertigungsprozess geblieben, der bereits für den Vorgänger A14 Bionic verwendet wurde. Auch andere Parameter wie die 64-Bit-Architektur, 6 Kerne (2 leistungsstarke, 4 stromsparende), eine 4-Kern-GPU und 16-Kern-Neural-Engine für maschinelles Lernen sind identisch. Im Vergleich zum letztjährigen Chip bringt die neueste Generation jedoch eine Erhöhung der Transistoranzahl mit sich - von 11,8 Milliarden beim A14 Bionic hat der neueste A15 insgesamt 15 Milliarden.

Der Prozessor ist so leistungsstark, dass er 15,8 Billionen Operationen pro Sekunde ausführen kann. Der System-Cache wurde auf 32 MB verdoppelt. Ein neuer Bildprozessor (ISP) hilft der Kamera und dem Fotoapparat, zum Beispiel bei der Rauschunterdrückung und dem Tone Mapping. Der Videocodec kann die Formate HEVC und H.264 codieren und HEVC, H.264, MPEG-4 Part 2 und Motion JPEG decodieren.

Apple präsentiert, dass die Neural Engine jetzt noch schneller ist und hat sich bei seiner Entwicklung mit den Kamera- und Software-Teams des Unternehmens beraten. Die Nutzer können davon profitieren, wenn sie die neue Live-Text-Funktion im iOS 15 benutzen. Damit können Sie den Text von einem Foto oder einer Kameravorschau kopieren. Diese Funktion ist auch bei den älteren iPhones Xs/Xr und neueren verfügbar.

In welche Geräte ist der A15 Bionic-Prozessor integriert? Bei den Handys handelt es sich um die gesamte iPhone-13-Reihe, insbesondere um das iPhone 13 mini, das iPhone 13, das iPhone 13 Pro und das iPhone 13 Pro Max. Apple hat jedoch auch das neue iPad mini 2021 mit diesem Chip ausgestattet. Der Chip wird von 4 GB RAM im iPhone 13, 13 mini und iPad mini 2021 und 6 GB RAM im iPhone 13 Pro und 13 Pro Max ergänzt. Der A15 Bionic muss leistungsstark, intelligent und sparsam zugleich sein. Die iPhone 13 Pro Serie verfügt außerdem über eine dynamische Bildwiederholfrequenz namens Pro Motion.

Der Apple A14 Bionic ist der erste 5nm-Mobilprozessor

Apple baut bei seinem neuesten Chip auf den Erkenntnissen der vorherigen Generationen auf. Das erste Gerät mit dem A14 Bionic Prozessor ist das iPad Air. Apple verwendete ihn später für seine Telefonreihe iPhone 12. Die technischen Parameter sind wirklich beeindruckend. Dies ist der erste mobile Chip, der in einem 5nm-Fertigungsprozess hergestellt wird. Dies führt z. B. zu einem effizienteren CPU-Betrieb.

Der A14 Bionic Prozessor ist natürlich ein 64-bit-Prozessor und enthält insgesamt 6 Kerne. Davon sind 2 Kerne für rechenintensive Operationen vorgesehen, während die restlichen 4 Kerne energieeffizienter sind und für die meisten üblichen Aktivitäten verwendet werden. Die Leistung der Einheit ist 16 % höher als beim vorherigen A13 Bionic Chip. Die Gesamtzahl der Transistoren blieb bei 11,8 Milliarden stehen. Der Grafikchip ist immer noch ein 4-Kern-Chip, aber jetzt etwa 8 % schneller als die vorherige Generation.

Die Neural Engine für maschinelles Lernen verfügt nun über doppelt so viele Kerne - insgesamt 16 - und kann bis zu 11 Billionen Operationen pro Sekunde durchführen. Die Beschleuniger für maschinelles Lernen sind um 70 % schneller, und der ISP-Bildprozessor wurde verbessert, damit die neuen iPhones 12 Videos in Dolby-Vision-Qualität aufnehmen können. Ergänzt wird der Prozessor entweder durch 4 GB RAM beim iPad Air, iPhone 12 mini und iPhone 12 oder 6 GB RAM beim iPhone 12 Pro und iPhone 12 Pro Max.

Konkurrierende Prozessoren sind dem A14 Bionic Chip dicht auf den Fersen

Der engste Konkurrent des A14-Bionic-Prozessors ist natürlich der Apple A13-Bionic-Prozessor der vorherigen Generation. Im Vergleich dazu hat der neue Chip einen fortschrittlicheren Herstellungsprozess, eine höhere Taktrate und im Falle des neuen iPhone 12 zusätzlich die Unterstützung der 5G-Netzwerke. Die schnellsten Android-Telefone sind oder werden mit einem Qualcomm Snapdragon 888 auch mit einem 5nm-Fertigungsprozess ausgestattet.

Die gemessenen Ergebnisse stammen aus Tests, die auf browser.geekbench.com und huaweicentral.com bekannt gegeben wurden.

Apple A13 Bionic: detaillierte Analyse

Der A13 Bionic Mobilchip wird in einem 7nm-Fertigungsprozess hergestellt und basiert auf der ARMv8.3-A-Mikroarchitektur. Die Produktion erfolgt durch das Unternehmen TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company), das ein bevorzugter Lieferant von Apple geworden ist. TSMC und Samsung sind derzeit die beiden einzigen Hersteller weltweit, die sich den Tücken der 7nm-Produktion gestellt und die enormen Entwicklungskosten getragen haben. Der anspruchsvolle Herstellungsprozess wird durch die Situation von Intel, dem derzeitigen Marktführer bei Desktop-Prozessoren, veranschaulicht. In den zehn Jahre alten Plänen war auch vorgesehen, in diesem Jahr 7nm-Chips anzubieten, aber es gelingt derzeit nicht einmal, die 10nm-Produktion zu erreichen.

Werfen wir einen genaueren Blick auf das Innenleben des A13-Bionic-Prozessors. Er basiert natürlich auf einer 64-Bit-Architektur und hat sechs Kerne. Zwei davon sind den komplexesten Aufgaben gewidmet und laufen ganze 20 % schneller und sind sogar 30 % energieeffizienter als die Vorgängergeneration im A12 Bionic Chipsatz. Schon hier kann man sehen, wie Apple die Leistung sprunghaft steigert. Können Sie sich zum Beispiel daran erinnern, wann die Hersteller von Desktop-CPUs ähnliche Leistungssteigerungen angekündigt haben?

Und weiter geht es mit vier weiteren Kernen, die in einem stromsparenderen Modus arbeiten und für weniger rechenintensive Aufgaben verwendet werden. Apple hat sich auch hier sehr gut geschlagen. Dieser Quad-Core ist außerdem 20 % schneller und unglaubliche 40 % effizienter als die vorherige Generation. Und rechnen Sie mit den gleichen Zahlen für die GPU, was Fans von anspruchsvollen Spielen und Apple Arcade freuen wird.

Aber wir sind noch nicht fertig, denn eine der Kernkomponenten des A13 Bionic Chips ist eine Octa-Core Neural Engine, die speziell für maschinelles Lernen entwickelt wurde. Die Neural Engine ist ein differentielles Element, das dem iPhone 11 ermöglicht mit seinem Fotosystem unglaubliche Bilder zu machen, auch wenn die Parameter der einzelnen Kameras schwächer sind als die der Konkurrenz. Die Neural Engine steuert auch die blitzschnelle Face-ID-Authentifizierung und hat einen großen Einfluss auf den nahtlosen Betrieb der Augmented-Reality-Apps.

Stellen Sie sich nun vor, dass all diese Komponenten zusammengenommen weniger Strom verbrauchen als der A12-Bionic-Chip. Dadurch hält das iPhone 11 Pro mit einer einzigen Ladung länger durch und ist dabei eine Generation leistungsstärker.

Vergleich: Apple A13 vs. Apple A12 vs. Kirin 990 5G vs. Snapdragon 855+

Natürlich hat der Bionic-Chip keine direkte Konkurrenz innerhalb der Apple-Plattform. Auf der Android-Plattform ist die Situation jedoch sehr viel vielfältiger. Insbesondere Huawei gibt sich große Mühe und sein Kirin-990-Chip der neuesten Generation unterstützt sogar direkt die 5G-Netze. Er wird ebenfalls im 7nm+ EUV Verfahren hergestellt. Dank der 7nm+ EUV-Technologie werden mehr als 10 Milliarden Transistoren in einen Miniatur-Chipsatz gequetscht. Der leistungsstarke Kern und der hocheffiziente Mikrokern tragen zu einer satten Steigerung der KI-Leistung um 138 % gegenüber dem Kirin 980 bei.

Im direkten Vergleich mit dem Apple A13 Bionic hat er jedoch eine schwächere Gesamtleistung. Auf der anderen Seite ist die integrierte 5G-Unterstützung ein Pluspunkt. Die Frage ist, inwieweit die Verwendung von Huawei in den USA und der EU in Zukunft eingeschränkt wird.

Die gemessenen Ergebnisse ergeben sich aus den Diagrammen von GeekBench.com.

Apple A13 vs. Snapdragon 865

Ende 2019 hat Qualcomm neue Produkte vorgestellt, die wir in den leistungsstärksten Handys des Jahres 2020 sehen werden. Der Snapdragon 865 soll bis zu 25 % besser sein als der Snapdragon 855, was wirklich interessant ist. Berichten zufolge wird es auch Unterstützung für 5G-Netzwerke in all seinen Varianten enthalten. Die ersten Tests des neuen Chips können wir zusammen mit der Vorstellung der Flaggschiffe von Sony, Xiaomi und Samsung auf dem MWC Barcelona 2020 Ende Februar erwarten. Es ist jedoch zu erwarten, dass die Gesamtleistung immer noch einige Prozent unter dem A13 Bionic Chip von Apple liegt.