Cyclone приходить на зміну Swift (в Apple A7)

Філ Шиллер назвав 64-бітний процесор всередині Apple A7 «процесором настільного класу», трохи пізніше йому заперечив його колега з Qualcomm, який назвав 64-бітний процесор для мобільних пристроїв маркетинговим трюком (йому довелося взяти свої слова назад), скандал - значить, Apple знову придумала щось таке, що... З цією подією пов'язано дещо, що трапилося в 2019, два місяці тому. З Apple пішов Жерар (Джерард?) Вільямс III, один з ключових інженерів по напівпровідниках, в ранзі старшого директора. Починаючи з Apple A7 саме він очолював розробку всіх Apple Ax.

Але повернемося в 2013 рік, в 10 вересня, коли Філ Шиллер представив публіці iPhone 5s, систему-на-чіпі Apple A7 і ще один процесор, розроблений Apple. 64-бітний, що в 2 рази перевершує Apple A6 за обчислювальною і за графічною продуктивністю.

Слайд з презентації Apple A7:

Такі дані як площа чіпа і число транзисторів на ньому Apple повідомила вперше. І приділила «камінцям» небувалий за «яблучними» поняттями час. Але й традиції дотрималася, повідомивши абсолютний мінімум відомостей. А марно.

Apple A7 був найпершим у світі ще в декількох важливих категоріях, і деякі з його переваг усунути було непросто. Один з підрозділів Apple перетворився на серйозного конкурента, всього через рік після дебюту.

Процесор в Apple A7 був 2-ядерним, хоча на ринку вже щосили торгували мобільними пристроями з 4-ядерними процесорами всередині, і вже говорили про 8-ядерну - але це виявилося слабкою втіхою. Жоден з цих пристроїв не важив всього 112 грам...

Це продовження серії про процесори від Apple. Попередні частини:

Перша частина: У тіні Apple А4,
друга частина: Народження «яблучного» процесора,
третя частина: Повертаючись до початку почав: Apple A6/A6X (Swift).

Навіщо мобільному пристрою 64-бітний процесор?

Всі, хто був свідком впровадження 64-бітних архітектур в середині нульових, погодився б з правомірністю цього питання. Сама по собі, розрядність процесора не підвищує його продуктивність. Швидше навіть навпаки: 64-бітові додатки зазвичай більші за розміром ніж 32-бітові, і довше завантажуються в пам'ять.

Від розрядності архітектури залежить максимальний розмір оперативної пам'яті. 2 32-го ступеня - 4 Гігабайти. 2 в 64-му ступені - 16 Екзабайт. Екзабайт (зустрічається написання «Ексабайт») - це 10 18-го ступеня.

Розмір оперативної пам'яті встановлюваний в деяких мобільних пристроях вже був близький до граничних 4 Гігабайтів - але для Apple це було абсолютно не актуально, компанія ставилася до збільшення розміру оперативної пам'яті з якоюсь незрозумілою для звичайних людей обережністю. В iPhone 5s, як і в його попереднику iPhone 5, був всього один Гігабайт.

Озираючись на історію iPhone, можна було припустити що в наступному, 2014 році, Apple збільшить розмір оперативної пам'яті до 2 Гігабайт, в 2015 залишить її такий же, а в 2016 впреться в 4-гігабайтний бар'єр.

Покупець обожнює цифри, особливо ті які йому здаються зрозумілими, навіщо позбавляти його радощів життя?

Оперативна пам'ять - активний споживач енергії. Як і зайві ядра процесора, в яких поки ще немає реальної необхідності. Як сказав Тім Кук на конференції інвесторів в Goldman Sachs, Apple ніколи не буде продавати погані телефони.

Але ми відволіклися: так навіщо Apple 64-бітний процесор в мобільних пристроях? Як не дивно, в цьому є сенс. У 64-бітному режимі простіше працювати з великими числами, а вони в сучасних системах широко використовуються: наприклад, в алгоритмах шифрування.

Система інструкцій 64-бітних ARM-процесорів ARMv8 ефективніше ніж ARMv7, краще оптимізована. 64-бітові процесори від ARM (ARM Cortex-A57 і ARM Cortex-A53) ще тільки готувалися до виходу в світ, і не були призначені для мобільних пристроїв.

Якби 64-бітовий процесор підтримував тільки 64-бітні додатки, його впровадження було б відвертим шкідництвом - але 64-бітна архітектура ARM працювала і з 32-, і з 64-бітними додатками без будь-яких проблем. І багато переваг 64-бітної архітектури були доступні і 32-бітним додаткам.

І взагалі, Apple повелася у вищій мірі розумно: користувачі обожнюють числа, ось вам перший 64-бітний процесор для смартфона (вау!!!), крім того коли підтримка 64-бітної архітектури стане актуальною, додатків підтримуючих її буде вже дуже багато, і прощання з минулим буде менш драматичним.

Старший віце-президент і голова маркетингової служби Qualcomm, який назвав 64-бітну архітектуру в процесорі для мобільних пристроїв маркетинговим трюком, взяв свої слова назад.

А від Qualcomm тепер наполегливо вимагали 64-бітні процесори, спроба створення які виявилася невдалою, компанії було завдано значної шкоди.

Трохи подробиць

В індустрії і в пов'язаних з ними ЗМІ ось уже рік обговорювалося нагальне питання: коли ж Apple перенесе виробництво своїх чіпів на TSMC. Переговори між Apple і TSMC точно йшли, але довгоочікуваний момент все не наступав. Apple A7 виробляла Samsung, за технологією 28 нм, на заводі цієї компанії в Остіні, штат Техас. У будівництво цього заводу було вкладено три або чотири мільярди доларів, і він був майже повністю завантажений виконанням замовлень Apple.

Apple A7:

Кодове найменування центрального процесора - Cyclone, його ядра не мали нічого спільного з ARM Cortex-A57 або ARM Cortex-A53, вони були продовженням Swift.

В iPhone 5s процесор був розігнаний до 1,3 ГГц (як в Apple A6), в новій моделі iPad - до 1,4 ГГц (знову ж таки, як в Apple А6Х). Але спеціальна модифікація чіпа для iPad цього разу не знадобилася.

Apple A7 був першим у світі КнК, що використовує графічний процесор 6-ї серії від PowerVR, 4-кластерний PowerVR G6430. Кластери G6430 часто називають «ядрами», навіть фахівці - але структура нового графічного процесора радикально відрізнялася від «класичних», і це були саме кластери.

Втім, особливості його внутрішньої організації не завадили йому рвати конкурентів у всіх тестах крім тих, в яких відмальовка вироблялася на на екран, а в буфер. Навіть у не найвдаліших для нього тестах PowerVR G6430 залишався в перших рядах.

Графічна продуктивність Apple A7 була саме такою, яку чекали від дорогого смартфона класу люкс.

Оперативна пам'ять залишилася такою ж за розміром як і в Apple A6 і Apple A6X, але тепер це був Гігабайт більш швидкої пам'яті LPDDR3-1066. Подвоївся розмір кешу першого і другого рівня. Стів, швидше за все, не упустив би можливості використовувати Apple A7 для просування компанії та її виробів - але Стіва не було.

Продовження слід

Пропонуємо підписатися на наш канал в «Яндекс.Дзен». Там ви зможете знайти ексклюзивні матеріали, яких немає на сайті.