Cada año, Apple presenta un nuevo procesador de la serie A con sus actualizaciones de iPhone en el otoño. No esperamos nada diferente este año. De hecho, el salto a una nueva tecnología de proceso de fabricación, el proceso de 3nm de TSMC, le da al A17 la oportunidad de ser el salto más significativo en rendimiento y características en varios años.
Al observar la última década de chips de la serie A diseñados internamente por Apple, junto con lo que sabemos sobre la tecnología de fabricación disponible y la dirección y los objetivos de la empresa, podemos armar una conjetura bastante bien fundamentada sobre qué esperar de la A17.
Solo para iPhone 15 Pro (o Ultra)
El año pasado, el A16 era exclusivo del iPhone 14 Pro, mientras que el iPhone 14 estándar usaba el A15. Esperamos una repetición de ese patrón este año, donde el nuevo A17 es exclusivo del iPhone 15 Pro y iPhone 15 Pro Max (o iPhone 15 Ultra, si los rumores son ciertos) y el iPhone 15 estándar obtiene el A16 usado en el iPhone. 14 modelos profesionales.
¿Es este el camino a seguir para Apple en el futuro previsible? Con las características y la calidad de los teléfonos inteligentes llegando a una meseta y los chips de los teléfonos de Apple funcionando en círculos en la mayoría de los teléfonos con Android, hay pocas razones para cambiar. Para Apple, reduce los costos y ayuda a crear una mayor diferenciación entre los modelos regulares y Pro, lo que tiende a empujar a los clientes hacia el iPhone más caro.
El primer chip de 3nm de Apple
Los A14, A15 y A16 se fabricaron con un proceso de fabricación de 5 nm de TSMC. Por supuesto, ese proceso ha evolucionado con el tiempo, produciendo chips que son más densos y han mejorado la eficiencia energética, pero no hay nada como el salto al siguiente nodo de proceso principal. Y eso es lo que seguramente obtendremos con el A17, el primer chip de consumo a gran escala fabricado con el proceso de 3nm de TSMC.
Escribí extensamente sobre la ventaja que disfrutará Apple con un proceso de 3nm, y la principal es una mayor densidad: mientras que el A16 tenía unos 16 mil millones de transistores, podemos esperar más de 20 mil millones para el A17, tal vez hasta unos 24 mil millones. .
El proceso de 3nm ofrece más eficiencia energética, con un chip comparable a una velocidad comparable, pero Apple no va a fabricar un chip comparable a una velocidad comparable. El consumo máximo de energía estará limitado por el tamaño de la batería, la disipación térmica y otros factores, y no creo que podamos esperar un cambio masivo en la duración de la batería solo con el cambio a 3 nm. Al menos, no para uso activo a plena potencia; no solo el chip probablemente consumirá casi tanta energía en ese escenario, sino que la pantalla y las radios también contribuyen mucho al consumo de energía.
Donde podemos ver alguna mejora es en el modo de espera, que puede mejorar notablemente con el paso al proceso de 3 nm.
Fundición
Rendimiento y características de la CPU
ARM lanzó su arquitectura v9 en 2021 y pensamos que el A16 podría ser el primer chip de Apple compatible con el nuevo conjunto de instrucciones v9. En cambio, es compatible con ARM v8.6 con muchas extensiones propias de Apple. Este año, con un presupuesto de transistores más alto, parece probable que sea compatible con ARM v9.
¿Qué ventajas ofrecen el conjunto de instrucciones y la arquitectura de ARM v9? Apple diseña sus propios núcleos de CPU, y muchos de los beneficios de rendimiento prometidos por la arquitectura v9 ya se realizan en los diseños de Apple y las extensiones ARM. De hecho, el Snapdragon 8 Gen 1 fue una de las primeras CPU de teléfonos inteligentes de gama alta con el núcleo Cortex-X2 de ARM compatible con ARM v9, y el A15 de Apple lo superó por un amplio margen.
Verá muchas afirmaciones de que ARM v9 ofrece una mejora del rendimiento del 30 por ciento con respecto a ARM v8, pero eso es para los diseños principales de ARM y no tiene en cuenta el uso de extensiones personalizadas. Apple está en una liga completamente diferente aquí: probablemente no veremos un rendimiento de CPU 30 por ciento más rápido del A17.
Los nuevos núcleos de CPU de Apple para el A17 seguramente serán más rápidos, pero no necesariamente debido al cambio a ARM v9. El rendimiento del núcleo de la CPU está influenciado por el conjunto de instrucciones, la predicción de bifurcaciones, la decodificación de instrucciones, las unidades de ejecución, la estructura y el tamaño de la memoria caché, las velocidades de reloj y muchos otros factores.
En lo que respecta al recuento general de núcleos, no parece haber muchas razones para que Apple vaya más allá de los 4 núcleos de eficiencia y los 2 núcleos de rendimiento que han estado con nosotros desde el A11 Bionic. Solo esperamos un buen 15 por ciento más de rendimiento de ellos.
Fundición
Simplemente proyectando los últimos años de mejora en el rendimiento de la CPU, probablemente podamos esperar una puntuación de un solo núcleo de Geekbench 5 entre 2100 y 2200, y una puntuación de varios núcleos de poco más de 6000. Geekbench 6 se acaba de lanzar y no tenemos años de datos de referencia para crear una proyección precisa, pero una puntuación de un solo núcleo de más de 2800 y una puntuación de varios núcleos de 7300 o más parece justificable. A fuga reciente que afirma una puntuación de un solo núcleo de 3019 y una puntuación de varios núcleos de 7860 no está fuera del alcance de la posibilidad, especialmente porque vimos un salto mayor de lo esperado cuando Apple pasó de un proceso de 7 nm a uno de 5 nm con el A14, pero los números tan tempranos probablemente estén completamente inventados.
Fundición
En caso de que se esté preguntando cómo se compara eso con otros procesadores, eso le daría al A17 una puntuación de un solo núcleo similar a las últimas CPU de escritorio de gama alta Ryzen y procesadores Intel Core i7 de 13.ª generación, pero un multinúcleo mucho más bajo. puntuación (lo que tiene sentido, ya que estamos hablando de solo dos núcleos de alto rendimiento frente a 12 o más en esos procesadores de escritorio). El A16 ya supera ampliamente a los teléfonos Android con el Snapdragon 8 Gen 2 de primer nivel, y el A17 solo debería ampliar la brecha.
Si hemos aprendido algo a lo largo de los años, es cómo estable la mejora del rendimiento es para las CPU de Apple. El rendimiento de uno o varios núcleos aumenta casi en línea recta, independientemente de los años que tengan grandes cambios en la arquitectura o saltos en el proceso de fabricación. Es muy razonable esperar una mejora similar este año.
Rendimiento y características de la GPU
La GPU es un área en la que el A17 podría ser potencialmente muy interesante. Apple ha estado aumentando el rendimiento de la GPU en un promedio de alrededor del 20 por ciento con cada nuevo chip de la serie A, aunque puede estar entre el 15 y el 30 por ciento. Lo que no ha cambiado mucho es el conjunto de características generales de la GPU. Se está volviendo más rápido y ha habido algunas características nuevas menores, como tasas de rasterización variables y mejoras SIMD para el cálculo de GPU, pero Apple está años detrás de las GPU de escritorio en características importantes como la aceleración de trazado de rayos.
Un rumor incompleto decía que el A16 estaba destinado a tener una arquitectura de GPU importante, pero no estuvo listo a tiempo, por lo que obtuvo la misma GPU que el A15 (pero más ancho de banda de memoria mejora el rendimiento). No sé si eso es cierto, pero Apple no ha actualizado sus tablas de conjuntos de características de Metal para que los desarrolladores incluyan el A16, lo cual es revelador.
Creo que es probable que Apple tenga una arquitectura de GPU actualizada lista para A17. Las características como la aceleración de trazado de rayos pueden no ser críticas para el iPhone, pero este diseño de GPU encontrará su camino en los futuros procesadores Mac de la serie M, donde la falta de funciones avanzadas de GPU como la aceleración de trazado de rayos los coloca muy por detrás de la tecnología más avanzada.
También podemos esperar un rendimiento mejorado en los juegos y aplicaciones 3D actuales que utilizan la GPU para el cálculo. Cuando la arquitectura cambia, la aceleración tiende a ser variable: algunas cosas se vuelven mucho más rápidas y otras no tanto.
Fundición
Mantener el rumbo con una aceleración de aproximadamente el 20 por ciento produce una puntuación de cómputo GPU Geekbench 5 de más de 18 000. Recuerde, ese punto de referencia mide la computacional rendimiento de la GPU, no su capacidad para renderizar gráficos 3D.
Fundición
Para los gráficos 3D, una aceleración del 20 por ciento daría como resultado que la prueba moderna 3DMark Wild Life Unlimited se ejecutara a alrededor de 88 fps frente a los 74 fps con el A16. Actualmente, el Snapdragon 8 Gen 2 es más rápido que el A16 en esta prueba (y otras pruebas de gráficos en 3D), pero esto pondría a Apple ligeramente por delante.
En relación con las mejoras de la CPU, el rendimiento de la GPU varía más de un año a otro. La mejora de A15 a A16 se silenció, debido principalmente a ligeras mejoras en la velocidad del reloj y al ancho de banda de la memoria. Este año, si obtenemos una nueva arquitectura de GPU y una importante mejora en el proceso de fabricación, el salto podría ser mucho mayor.
El motor de medios a menudo se asocia libremente con la GPU, por lo que este es un buen momento para decir que una vez más esperamos que el hardware acelere la codificación y decodificación del formato AV1. Está en la mayoría de las GPU de PC de nueva generación, después de todo. Esperamos que Apple siga invirtiendo en el rendimiento y la eficiencia energética de sus codificadores para los formatos H.264, HEVC y ProRes.
Un enfoque continuo en ML e IA
Apple es grande en el aprendizaje automático y la IA. Si bien no parece estar presionando tanto como sus competidores en la carrera de IA generativa liderada por proyectos como ChatGPT, Midjourney y Stable Diffusion, la compañía ha utilizado IA y aprendizaje automático en todo su sistema operativo y aplicaciones durante años. Las nuevas funciones, como la capacidad de seleccionar texto en las fotos, se implementan todo el tiempo, y Apple dedica mucho espacio a su Neural Engine (el acelerador para tareas de aprendizaje automático).
En el A16, Apple no pareció cambiar mucho el Neural Engine. Todavía tiene 16 núcleos y, con 17 billones de operaciones por segundo, es solo un 8 % más rápido que el Neural Engine del A15. Ese es un salto lo suficientemente pequeño como para asumir que simplemente funciona a una velocidad de reloj más alta. Francamente, esperábamos mucho más.
Con el proceso de 3 nm haciendo posible un presupuesto de transistores mucho mayor, Neural Engine probablemente dará un salto significativo. Podrían ser solo más núcleos, grandes cambios de diseño en la forma en que funcionan los núcleos, o ambos. Me sorprendería si no ofrece más de 20 billones de operaciones por segundo, aunque existe cierto debate sobre si “billones de operaciones por segundo” es realmente la mejor manera de medir el rendimiento.
RAM LPDDR5x más rápida
Con el A16, Apple aumentó la memoria RAM a LPDDR5 (desde LPDDR4x en el A15). Los chips de primer nivel de la competencia, como Snapdragon 8 Gen 2, usan LPDDR5x, que ofrece alrededor de un 33 % más de ancho de banda y una latencia de memoria más baja mientras usa la misma potencia.
Más ancho de banda de memoria es bueno para todo, especialmente cuando no usa más energía. El beneficiario más obvio serán los juegos 3D de gama alta, que hacen hincapié tanto en la CPU como en la GPU de manera que superan los límites del ancho de banda de la memoria.
Apple no siempre es el más rápido en adoptar nuevos estándares de memoria, pero prioriza el ancho de banda de la memoria y los grandes cachés y parece reconocer el beneficio de moviendo las cosas más rápido en lugar de solo Procesando cosas más rápido. Le doy 50/50 probabilidades de que veamos RAM LPDDR5x en el A17.
Sigue siendo un módem Snapdragon (por ahora)
Se espera que Apple comience a usar sus propios módems 5G a partir del próximo año, probablemente con el iPhone SE en primavera y, si las cosas van bien, más adelante en la línea iPhone 16 en otoño.
El Snapdragon X70 es probablemente el módem que Apple usará para la línea iPhone 15 (al menos los modelos Pro). La mayoría de las funciones de primera línea del X70 suenan básicamente igual que el X65 que se encuentra en el iPhone 14 Pro, pero tiene un pequeño procesador de IA integrado que monitorea y optimiza constantemente los estados de conexión, lo que se supone que resulta en una conexión más estable y óptima. conexiones Que se supone que mejora la velocidad en el mundo real y también aumenta la duración de la batería.