На презентации iPhone 7 в сентябре 2016 года Apple похвасталась, что за десять лет производительность процессоров в iPhone выросла аж в 120 раз:
Цифра мне показалась великоватой, так что давайте ее проверим. Однако есть одна проблема - самый первый iPhone получил поддержку лишь iPhone OS 3.1.3, тогда как, например, минимальная iOS для iPhone 7 - это 10. И поэтому мне удалось найти лишь один бенчмарк, тестирующий производительность процессора и работающий на всех версиях iOS - это Geekbench 2. Да, его актуальность уже под вопросом - к примеру, он не поддерживает х64 инструкции, однако для оценки производительности его вполне хватит.
- iPhone 2G (Samsung S3C6400 ARM11 620 МГц, работающий на частоте 412 МГц, 65 нм, 128 Мб EDRAM, 2007 год) - 150 очков.
Самый первый айфон вышел почти 10 лет назад, в 2007 году. Железо сейчас вызывает улыбку - 400 МГц процессор и 128 Мб ОЗУ даже в умные часы уже никто не ставит. Однако на момент выхода оно было достаточно мощным, и из-за закрытости iPhone OS первый iPhone работал достаточно быстро. - iPhone 3G (Samsung S3C6400 ARM11 620 МГц, работающий на частоте 412 МГц, 65 нм, 128 Мб EDRAM, 2008 год) - 150 очков
Основным техническим изменением в iPhone 3G была поддержка 3G (откуда, собственно, и название). Все остальное железо осталось тем же, так что результат в бенчмарке тот же. - iPhone 3GS (Samsung S5PC100 ARM Cortex A8 833 МГц, работающий на частоте 600 МГц, 65 нм, 256 Мб EDRAM, 2009 год) - 300 очков.
Литеру S в этом iPhone расшифровывали как Speed - скорость, и есть почему: процессор перешел с архаичной ARM11 середины нулевых на современную (по тем меркам) Cortex A8, и несколько нарастил частоту - в итоге он стал вдвое быстрее. Удвоенный объем ОЗУ позволил лучше использовать многозадачность, и в итоге телефон обновлялся вплоть до 2013 года - последней ОС для него была iOS 6. - iPhone 4 (Apple A4 ARM Cortex A8 1 ГГц, работающий на частоте в 800 МГц, 45 нм, 512 Мб EDRAM, 2010 год) - 400 очков.
Это первый iPhone, где процессор был частично сделан Apple, однако в основном он все еще был построен на Cortex A8. Оптимизации ядра, рост его частоты и увеличенный вдвое объем ОЗУ делали iPhone 4 на 25% быстрее 3GS, однако, увы, на последней для него версии iOS 7 он работал достаточно медленно. - iPhone 4S (Apple A5 ARM Cortex A9 1 ГГц, работающий на частоте в 800 МГц, 2 ядра, 32 нм, 512 Мб LPDDR2, 2011 год) - 860 очков.
Первый двухядерный процессор в iPhone, использующий новую (по тем временам) архитектуру Cortex A9, однако частота ядер осталась прежней - 800 МГц, так что результат стал в среднем в 2 раза выше. Это самый популярный процессор от Apple - он ставился кроме iPhone 4S еще и в iPod Touch 5, iPad 2/3/Mini (в них частота была увеличена до 1 ГГц). Увы - возможности процессора все же не безграничны, и на iOS 9 перечисленные выше устройства работают достаточно медленно. - iPhone 5 (Apple A6 Swift 1.2 ГГц, 2 ядра, 32 нм, 1 Гб LPDDR2, 2012 год) - 1680 очков.
Наконец-то частота процессора в iPhone переползла за 1 ГГц. К тому же это первый процессор, в основном построенный на собственной архитектуре Apple - Swift (однако так же частично была задействована архитектура Cortex A15) - это позволило практически вдвое увеличить производительность процессора. Вкупе с 1 Гб ОЗУ телефон неплохо работает даже на самой современной на данный момент iOS 10. - iPhone 5S (Apple A7 Cyclone 1.3 ГГц, 2 ядра, 28 нм, 1 Гб LPDDR3, 2013 год) - 2250 очков.
Этот iPhone можно назвать, пожалуй, самым прорывным по технологиям - это был первый телефон на х64 процессоре, построенный полностью на собственной архитектуре Apple - Cyclone. Производительность внушала уважение - двухядерный A7 с частотой в 1.3 ГГц находился на уровне топового тогда Snapdragon 800 - 4ядерного монстра с частотой до 2.2 ГГц! Пожалуй, этот iPhone можно назвать актуальным - он летает на iOS 10 и поддерживает большинство приложений из App Store. - iPhone 6 (Apple A8 Cyclone v2 1.4 ГГц, 2 ядра, 20 нм, 1 Гб LPDDR3, 2014 год) - 2470 очков.
В iPhone 6 Apple сконцентрировалась на дизайне, так что производительность выросла незначительно. В итоге процессор оказался значительно хуже топового на тот момент Snapdragon 805, что, в прочем, не повлияло на его работу из-за хорошей оптимизации iOS. - iPhone 6S (Apple A9 Cyclone v3 1.85 ГГц, 2 ядра, 14 нм, 2 Гб LPDDR4, 2015 год) - 3170 очков.
В 6S Apple сконцентрировалась на производительности - процессор стал на 40% быстрее, и, наконец-то, спустя три года, объем ОЗУ вырос до 2 Гб. На момент выхода процессор конкурировал на равных с самыми мощными представителями линеек Snapdragon и Exynos, да и сейчас отстает от топа не так уж и сильно, на 20-30%. - iPhone 7 (Apple A10 Fusion, 2 ядра по 2.34 ГГц и 2 по 1.05 Ггц, 14 нм, 2/3 Гб LPDDR4, 2016 год) - 3650 очков.
Спустя 5 лет с момента выхода своего первого двухядерного процессора Apple выпустила 4ядерный процессор для iPhone, построенный по технологии big.LITTLE - для тяжелых задач используется кластер из 2 мощных ядер, для простых - кластер из 2 слабых, одновременно они работать не могут. К тому же впервые между простой линейкой и Plus возникло серьезное различие в железе - у 7 Plus 3 Гб ОЗУ против 2 у 7, что позволяет ему лучше использовать многозадачность. Процессор оказался настолько мощным, что iPhone 7+ до сих пор удерживает Топ-1 в Antutu.
Сводный график:
Как видно, застоя в мобильном сегменте нет и близко - если у Intel и AMD прирост за поколение не превышает 5-10%, то здесь прирост может быть и двухкратным. И это понятно - мобильные процессоры все время были в роли догоняющих, и использовали наработки десктопных процессоров, поэтому и развились так быстро. Причем, что самое интересное, мобильные процессоры уже стали технологичнее десктопных - если Intel «увяз» на 14 нм аж на три года, а AMD только-только выпустила свои решения на этом техпроцессе, то новый Snapdragon 835 уже построен по нормам 10 нм техпроцесса, и скоро появится в флагманах на Android. Да и процессор Apple A9X в iPad Pro уже находится на уровне ультрабучной линейки intel Core m, потребляя при этом меньше энергии. К тому же ARM-процессорами в ноутбуках заинтересовались и Apple, и Microsoft - кто знает, возможно архитектуре х86-х64, по крайней мере в пользовательском сегменте, пора на покой?
Пользователи iPhone 6s отмечают поразительную скорость в работе устройства и высокую плавность интерфейса. Нет ничего удивительного в том, что Apple оснащает свои флагманские продукты, будь то смартфоны или планшеты, мощнейшими аппаратными решениями. Лучшим из таковых на данный момент является процессор А9.
SoC или система-на-чипе A9 является собственной разработкой Apple. 64-битный процессор производится по 14- или 16-нм технологии двумя подрядчиками: Samsung и TSMC. К чести инженеров компании следует отметить, что синтетические тесты присваивают A9 первые места по производительности. Но так было не всегда, давайте вспомним, с чего все начиналось.
До 2010 года Apple была вынуждена пользоваться наработками Samsung. Но выпуск такого революционного устройства как iPad требовал кардинально иного подхода. В результате был выпущен первый собственный мобильный микропроцессор Apple, интегрированный в планшетный компьютер. Чип А4 работал на частоте 1 ГГц и имел максимальную потребляемую мощность 500-800 мВт. Основан он был на архитектуре ARM Cortex A8 и производился по 45-нм технологическому процессу. Как выяснилось в дальнейшем, решение Стива Джобса выпускать собственную аппаратную платформу оказалось важнейшим стратегическим шагом.
По словам аналитика Стивена Чейни, вопреки успеху и прочным позициям Intel на этом рынке, Apple смогла потеснить именитого производителя электроники. В успех команды Джобса мало кто верил, а глава Microsoft Стив Балмер откровенно смеялся над оригинальным iPhone. Тем не менее, руководство Apple было твердо настроено самостоятельно обеспечивать себя процессорами.
В 2008 году «яблочная» компания приобрела небольшую организацию PA Semi за $278 млн, известную своими энергоэффективными разработками систем-на-чипе. В последующие годы также было сделано несколько знаковых поглощений, которые в итоге вывели Apple в лидеры рынка.
Важно помнить, что аппаратная начинка iPhone и iPad тесно связана с программным обеспечением. Мобильная операционная система iOS смогла не только в кратчайшие сроки завоевать рынок, но и обеспечить работой сотни тысяч программистов. Даже конкурирующие компании зарабатывают на клиентах Apple гораздо больше, чем на своих. Взять, к примеру, столь популярные сервисы как YouTube, Google Поиск, Google Карты, которые приносят интернет-гиганту многомиллионные прибыли.
Но на этом преимущества чипов серии «А» не заканчиваются. Огромную роль в пользовательском опыте играет оптимизация программного обеспечения. Конкуренты могут выкупить или лицензировать разработанные Apple технологии, внедряя попутно их в свои устройства. Однако полную работоспособность «яблочных» продуктов может обеспечить только программный код, который лежит в основе iOS. Именно по этой причине реализация функции 3D Touch на Android-устройствах в существующем на iPhone 6s виде окажется крайне сложной.
Apple продолжает процветать, пользуясь дальновидностью ее основателя и идейного вдохновителя. Как можно убедиться, ярый педант и приверженец дзен-практик Стив Джобс оказался настоящим провидцем.
Ночью с 4 на 5 августа у TSMC начались проблемы с вирусной атакой. Из-за этого встало производство, а ожидаемая прибыль чипмейкера за 3 квартал 2018 года может снизиться. Рассказываем, что там произошло и на что эта атака может повлиять.
Что за TSMC?
TSMC - крупнейший в мире производитель полупроводников. Эта компания поставляет свои чипы для AMD, Nvidia, Qualcomm и Intel. Apple тоже в числе клиентов TSMC: она была контрактным производителем процессоров А11, а сейчас делает A12 для будущих моделей iPhone.
Что там произошло?
TSMC атаковал вирус, когда устанавливалось новое программное обеспечение на новое оборудование. После этого во внутреннюю сеть компании проник вирус и моментально заразил компьютеры на нескольких заводах. Из-за этого производство встало на 2 дня.
Кто виноват - неизвестно. Но это напоминает вспышку заражения , когда многие корпорации по всему миру были вынуждены приостановить свою деятельность. К счастью, тогда этот вирус , а Microsoft выпустила обновление, чтобы защитить всех своих пользователей.
Одна из фабрик TSMC. Когда она остановилась, компания потеряла много денег
Финансовый директор TSMC Лора Хо сказала Bloomberg, что такие атаки бывали и раньше, но они никогда не влияли на производство. О подробностях последствий она решила промолчать:
TSMC была атакована вирусами раньше, но это первый раз, когда такая атака повлияла на наше производство.
Лора Хо
На что это повлияло?
Остановка производства крупной компании с крутыми заказчиками - катастрофа. Из-за этого выручка TSMC в июле–сентябре может снизиться на 3 % - $253 млн. До вируса в этот период компания планировала заработать 8,45 млрд. Впрочем, TSMC сдаваться не собирается и планирует наверстать отставание в четвёртом квартале 2018 года.
Последствия для Apple пока неизвестны. Напомним, что недавно её капитализация превысила триллион долларов в основном благодаря продажам iPhone X. Возможно, в этом году на старте продаж дефицит новых Айфонов будет ещё круче, но это далеко не факт - TSMC подготовлена к таким атакам, и последствия будут не очень большие. Впрочем, аналитик Sanford C. Bernstein Марк Ли сказал, что это коснётся всех клиентов чипмейкера.
Проблему уже решили?
Да, проблему решили. 80 % заражённых заводов снова заработали 5 августа, а 6 все производство вновь заработало в полную силу. Эту проблему решали так долго потому, что степень заражения на заводах была разная.
Главное - TSMC не потеряла никаких данных о своих исследованиях. Кроме того, слабое место системы уже устранили, и подобных ошибок больше повторяться не должно.
Представила три новых айфона, в которых многие функции используют машинное обучение. Это было бы невозможно без специально заточенного под это процессора. В отличие от других производителей гаджетов, Apple сама проектирует свои чипы. Издание Wired рассказало, как компания это делает и сколько у нее денег на это уходит.
Несколько лет назад инженеры в подумали, что камера iPhone может стать умнее при помощи новых мощных алгоритмов машинного обучения, известных как нейронные сети . Своей идеей они сразу же поделились с вице-президентом Тимом Миллетом.
Миллет руководит командой процессорных инженеров. В iPhone X они добавили новый режим портретной съемки , который может регулировать освещение на лицах людей и искусно размывать фон. Все это благодаря новому модулю, добавленному в главный процессор iPhone – нейронному движку , заточенному под машинное обучение. Благодаря нему же появилась система блокировки Face ID.
Тот факт, что инженеры iPhone смогли сами разработать процессор для запуска фич вроде Face ID, показывает преимущества нетрадиционной аппаратурной стратегии Apple. Большинство производителей компьютеров и гаджетов покупают чипы для своих устройств у производителей полупроводников, таких как Intel, Qualcomm или Samsung. Apple же с 2010 года сама проектирует процессор, который на заказ производит сторонняя компания.
На прошлой неделе Apple презентовала три новых iPhone. Все устройства работают на новом процессоре под названием А12 Bionic, спроектированном командой Миллета. Для его создания применялись более продвинутые технологии, чем при создании любого другого эквивалентного чипа в мобильном устройстве. Размер отдельных элементов транзисторов A12 – 7 нанометров, что на 3 нанометра меньше, чем в предыдущем iPhone. Так Apple смогла уместить 6,9 миллиардов транзисторов – на 2,6 миллиарда больше, чем в прошлом году.
Благодаря этому графический процессор значительно мощнее, а нейронный движок – больше. В прошлом году он мог выполнять 600 миллиардов операций в секунду, сегодня – пять триллионов.
Миллет утверждает, что эти обновления способствовали улучшению портретного режима, который позволяет пользователям настраивать глубину резкости после того, как фотография была сделана. Помимо этого, дополненная реальность стала еще более точной и реалистичной. Нейронный движок также доступен теперь для сторонних разработчиков, с целью создать еще больше приложений, основанных на ИИ .
Одновременная работа над софтом и железом особенно ценна сейчас для Apple, когда продажи iPhone перестали расти . Компания должна придумывать новые фичи, чтобы стимулировать владельцев iPhone обновлять свои устройства. Samsung также производит смартфоны и процессоры для них, но эти две отрасли не переплетаются, как в Apple, и корейская компания продает свои процессоры другим производителям устройств.
Apple не признается, кто производит новые чипы A12. В индустрии поговаривают, что этим занимается тайваньская компания TSMC. На мероприятии TSMC в прошлом октябре были процитированы слова главного операционного директора Apple, который сказал, что TSMC является единственным поставщиком новых чипов iPhone и iPad и похвалил ее за производство 1,5 миллиарда чипов Apple менее чем за год.
Если это действительно так, то Apple пришлось сильно потратиться. «Они тратят большие деньги, чтобы зарезервировать производственные ресурсы и стать первыми в очереди», – утверждает Патрик Мурхэд, аналитик полупроводников в Moor Insights & Strategy. Apple заявляет, что ее капитальные расходы составят $17 миллиардов к концу финансового года. Это в восемь раз больше, чем компания потратила в 2010 году, когда Джобс представил первый спроектированный Apple чип в iPhone 4.
Apple – самая дорогая компания в мире, но вскоре разработчики чипов столкнутся с еще больше силой – законами физики. Индустрия уверена, что в 2020 году появятся транзисторы размером в 5 нанометров. Как уменьшать их и дальше – пока непонятно. Длительная тенденция экспоненциального уменьшения транзисторов, называемая законом Мура, замедлилась и, вероятно, прекратилась.
Стратегия Apple может продолжить работать, если или когда транзисторы перестанут уменьшаться. Проектирование процессоров может стать основным способом выжимать максимум из кремниевых чипов, и полный контроль Apple над iPhone даст больше гибкости.
Миллет отказывается отвечать на вопросы о планах команды, хотя он отмечает, что теперь разработчики мыслят еще шире. «На то, чтобы разработать процессор от начала до конца, у нас уходит несколько лет», – говорит он. Где-то в глубинах штаб-квартиры Apple в Калифорнии уже разрабатывается железо, благодаря которому появятся новые функции следующих айфонов.
