Apple, Samsung, läutet die 64-Bit-Smartphonegeneration mit 20 nm ein

Es hat länger gedauert, als wir ursprünglich erwartet hatten, aber es sieht so aus, als würde die 20-nm-Generation von Anwendungsprozessoren für Smartphones auftauchen und Apple mit Strom versorgen iPhone 6 > und 6 Plus >, sowie einige Versionen des Samsung Galaxy Note 4 und Note Edge, die in Kürze verfügbar sein werden.

Als das iPhone 6 angekündigt wurde, kündigte Apple an, es werde von einem neuen Prozessor angetrieben, dem A8, der bei 20 nm hergestellt wird und dass es nach dem A7, der im iPhone 5s debütierte, Apples zweiter 64-Bit-Prozessor sein würde.

Apples Phil Schiller sagte, der neue Prozessor habe 2 Milliarden Transistoren im Vergleich zu 1 Milliarde auf dem A7, aber der A8 sei wegen des Übergangs auf 20 nm um 13 Prozent kleiner. Er sagte, dass es 25 Prozent schnellere CPU-Leistung und 50 Prozent schnellere Grafiken als das A7 hat, das auf dem iPhone 5s benutzt wird. Aber darüber hinaus gab er nicht viele Details an.

Das ist für Apple normal, aber normalerweise nehmen Dritte den Chip auseinander und untersuchen ihn, um weitere Einzelheiten zu erfahren. Für den A8 hat Chipworks die ersten echten Details und hat mit Anandtech zusammengearbeitet, um fundierte Vermutungen über die Eigenschaften des Chips anzustellen.

Die A8-Matrize misst 89 mm ², verglichen mit 104 mm ² bei der A7. Chipworks gibt an, dass der Chip, wie allgemein bekannt, nach dem 20-nm-Verfahren von TSMC hergestellt wurde, anstatt nach dem 28-nm-Samsung-Verfahren des A7. Es handelt sich immer noch um einen Dual-Core-Prozessor, und die CPU-Kerne scheinen eine erweiterte Version der im A7 verwendeten Cyclone-Kerne zu sein, die beide auf dem 64-Bit-Befehlssatz von ARMv8 basieren. Die Grafik wurde ebenfalls verbessert, wahrscheinlich mit dem PowerVR GX6450 von Imagination Technologies, der immer noch vier GPU-Kerne hat, obwohl andere Verbesserungen vorgenommen wurden.

Chipworks stellt fest, dass einige der Strukturen im Chip, insbesondere die 4 MB SRAM-Speicher, nicht um die 50 Prozent schrumpften, die Sie normalerweise für jeden Knoten erwarten würden - wenn alles genau nach dem Mooreschen Gesetz abläuft. Dennoch ist der Chip 13 Prozent kleiner als der A7, obwohl Apple behauptet, die Anzahl der Transistoren nahezu verdoppelt zu haben. Angesichts der Tatsache, dass die Kernanzahl für die CPU und die GPU gleich bleibt und die Menge des SRAM-Caches ebenfalls konstant geblieben zu sein scheint, hat Apple wahrscheinlich die zusätzlichen Transistoren für mehr Funktionen verwendet, um die Leistung zu verbessern und den Chip leistungsstärker zu machen effizient. Tatsächlich sagte Schiller bei der Ankündigung, dass der Chip bis zu 50 Prozent energieeffizienter und auf eine nachhaltigere Leistung ausgelegt sei.

Beachten Sie, dass Apple die Kontrolle über das Betriebssystem und den Prozessor hat und daher eine 64-Bit-Version von iOS erstellen kann, die den 64-Bit-Prozessor begleitet. Die 64-Bit-Qualität wird jedoch nicht verwendet, um mehr DRAM-Hauptspeicher in den Geräten zuzulassen (da 32-Bit-Prozessoren nur 4 GB Speicherplatz zulassen würden). Chipworks und Anandtech schlagen vor, dass das iPhone 6 nur 1 GB Arbeitsspeicher hat, verglichen mit den 2 oder 3 GB Arbeitsspeicher in den meisten High-End-Handys. Der 64-Bit-Befehlssatz von ARMv8 scheint jedoch effizienter zu sein.

Inzwischen scheint es, dass Samsung in einigen Märkten eine Version des Galaxy Note 4 mit einem 20-nm-64-Bit-Prozessor ausliefert. Bei der Ankündigung gab Samsung an, dass es zwei Versionen des Telefons geben werde - eine mit 2, 7 GHz Qualcomm Snapdragon 805, die in den USA erhältlich ist, und eine mit einem Samsung Exynos 5433 mit Kernen mit 1, 9 und 1, 3 GHz.

Samsungs Chip-Geschäft hat den Exynos 5 Octa 5430-Anwendungsprozessor angekündigt, der im 20-nm-Verfahren von Samsung mit vier 1, 8-GHz-Cortex-A15-Kernen und vier 1, 3-GHz-Cortex-A7-Kernen in einer big.LITTLE-Konfiguration hergestellt wird. Dies ist ein 32-Bit-Prozessor, im Wesentlichen eine Verkleinerung des 28-nm-Exynos 5422.

Laut Anandtech verfügt der 5433, der immer noch nicht auf der Samsung-Website aufgeführt ist, tatsächlich über vier 1, 9-GHz-Cortex-A57- und vier 1, 3-GHz-Cortex-A53-Kerne, wobei die 64-Bit-Kerne von ARM in einer big.LITTLE-Konfiguration vorliegen. Wie bereits erwähnt, scheint der 64-Bit-Befehlssatz leistungsfähiger zu sein, und es gibt verbesserte Energieverwaltungsfunktionen, aber das Telefon wird mit ziemlicher Sicherheit im 32-Bit-Modus ausgeführt, was zum Teil auf die Firmware und die aktuelle Version von Android zurückzuführen ist unterstützt nur 32-Bit-Betrieb. Es wird jedoch auf Mali T-760-Grafiken umgestellt, was die Grafikleistung verbessern dürfte.

In der Zwischenzeit hat Qualcomm damit begonnen, 64-Bit-Chips in seiner Snapdragon 610-Reihe zu liefern, einschließlich des Snapdragon 615, der im HTC Desire 820 verwendet wird Das Telefon wird aufgrund des Firmware- und Betriebssystemstatus wieder im 32-Bit-Modus ausgeführt. Diese Chips werden im 28-nm-Verfahren von TSMC hergestellt.

Der erste 20-nm-Chip von Qualcomm ist der Snapdragon 810 mit vier 64-Bit-ARM-Cortex-A57-CPU-Kernen mit bis zu 2 GHz und vier Cortex-A53-Kernen sowie einer schnelleren Grafik und einem integrierten LTE-Modem der Kategorie 6. Dies wird voraussichtlich in Kürze beprobt und in der ersten Jahreshälfte 2015 in Produkten fällig.

(Intel liefert bereits 22-nm-Chips aus und beginnt sogar mit der Auslieferung von 14-nm-Chips für Windows-Tablets, wobei die Core-Familie 64-Bit unterstützt. Außerdem bietet Intel seine 22-nm-Atom-Produkte für Android- und Windows-Tablets an.)

Voraussichtlich werden wir in Kürze auch Android L sehen, das echte 64-Bit-Unterstützung für das Android-Ökosystem verspricht. Nach langem Warten scheint die Ära der 64-Bit-Prozessoren für 20-nm-Anwendungen für Smartphones angebrochen zu sein, und auch Tablets können nicht weit hinterherhinken.