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Apple A15 Bionic vs Apple A16 Bionic vs Apple A18 Pro

Apple A15 Bionic

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Der Apple A15 Bionic ist System on a Chip (SoC) von Apple, der in der iPhone 13 und iPad Mini 2021 Serie verbaut wird. Er integriert sechs 64-Bit-fähige ARM-Kerne (2 Performance Kerne mit bis zu 3,24 GHz, 4 Stromsparkerne mit bis zu 2,02 GHz). Laut Apple wurde der System Cache verdoppelt und bietet eine schnellere GPU, schnellere Neural Engine. Der Chip ist mit 15.8 Milliarden Transistoren relativ groß.

Apple A16 Bionic

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Der Apple A16 Bionic ist ein System on a Chip (SoC) von Apple, der in der iPhone 14 Pro Serie verbaut wird. Er integriert sechs 64-Bit-fähige ARM-Kerne (2 Performance Kerne namens Everest mit bis zu 3,46 GHz und 4 Stromsparkerne namens Sawtooth mit bis zu 2,02 GHz). Laut Apple wurden vor allem die Stromsparkerne überarbeitet. Einen größeren Sprung gab es bei der Speicherbandbreite (laut Apple +50% für die GPU), da Apple von LPDDR4X auf LPDDR5 umstieg. Nach ersten Analysen von angstonomics bleibt der L2 Cache der E-Cores bei 4MB, die P-Cores haben nun aber 16 MB L2 Cache. Dafür wurder der SLC (System Level Cache) von 32 auf 24 MB anscheinend verringert.

Auch die integrierte Neural Engine für AI-Berechnungen wurde nur leicht schneller (von 15,8 auf fast 17 TOPS) und bietet weiterhin 16 Kerne. Die integrierte Grafikeinheit des A16 bietet weiterhin 5 Kerne und profitiert am meisten von der höheren Speicherbandbreite. Die neue Display Engine ermöglicht die neuen Features wie das Always On Display, die adaptive Bildwiederholungsrate von 1 bis 120 Hz und verbessertes Antialiasing (genutzt in der dynamic Island).

Die CPU-Performance erhöhte sich im iPhone im Vergleich zum A15 Bionic nur leicht. Trotzdem ist der Chip die schnellste CPU für Smartphones und lässt z.B. den Snapdragon 8+ Gen 1 sowohl in Einzelkern- als auch im Multikerntests deutlich hinter sich.

Mit knapp 16 Milliarden Transistoren erhöht sich die Anzahl auch nur leicht im Vergleich zum A15 Bionic, bleibt im Vergleich zu anderen Smartphoneprozessoren aber riesig.

Laut Apple wurde beim A16 großer Wert auf die Effizienz gelegt und in Verbindung mit dem neuen 4nm Prozess (bei TSMC) ist dies anscheinend auch gelungen. Die beiden großen CPU Kerne sollen 20% stromsparender sein als beim A15. 

Apple A18 Pro

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Der Apple A18 Pro ist ein System on a Chip (SoC) von Apple, der in der iPhone-16-Pro-Serie verbaut wird. Er integriert sechs 64-Bit-fähige ARM-Kerne, die Apple selbst designed hat, sowie eine NPU mit 16 Kernen. Die zwei Performance-Kerne können mit bis zu 4,04 GHz takten und die vier Effizienzkerne mit bis zu 2,2 GHz.

Laut Apple erreicht der A18 Pro eine um 15 Prozent höhere CPU-Performance als der A17 Pro bei einer gleichzeitig um 20 Prozent niedrigeren Leistungsaufnahme. Gegenüber dem A18 verfügt der A18 Pro unter anderem über mehr Cache-Speicher, Next-Gen-ML-Beschleuniger, 6 statt 5 GPU-Kerne und unterstützt neben höheren USB-3-Geschwindigkeiten auch ProRes.

Die integrierte 6-Kern-GPU soll rund 20 Prozent schneller laufen als die GPU des A17 Pro. Zudem attestiert ihr Apple eine doppelt so hohe Hardware-Raytracing-Performance. Weiters kann der Chip AV1-Videos dekodieren und erlaubt es durch den verbesserten Signal-Prozessor einem iPhone 16 Pro bzw. Pro Max, 4K-Videos mit bis zu 120 Bildern pro Sekunde aufzuzeichnen.

Die Neural Engine des A18 Pro verfügt genauso wie der A17 Pro über 16 Kerne, soll Apple-Intelligence-Funktionen allerdings bis zu 15 Prozent schneller ausführen können. Die Rechenleistung der NPU beziffert Apple auf 35 Billionen Rechenoperationen pro Sekunde (TOPS).

Der A18 Pro wird im 3-nm-Prozess der zweiten Generation bei TSMC produziert (N3E).

ModelApple A15 BionicApple A16 BionicApple A18 Pro
SeriesApple Apple A-SeriesApple Apple A-SeriesApple Apple A-Series
Serie: Apple A-Series
Apple A18 Pro - 4 GHz6 / 6 cores
Apple A18 - 3.8 GHz6 / 6 cores
Apple A15 Bionic « 2.02 - 3.23 GHz6 / 6 cores32 MB L3
Apple A12 Bionic - 2.49 GHz6 / 6 cores
Apple A6x1.4 GHzcores
Apple A61 GHzcores
Apple A18 Pro « - 4 GHz6 / 6 cores
Apple A18 - 3.8 GHz6 / 6 cores
Apple A15 Bionic2.02 - 3.23 GHz6 / 6 cores32 MB L3
Apple A12 Bionic - 2.49 GHz6 / 6 cores
Apple A6x1.4 GHzcores
Apple A61 GHzcores
Clock2020 - 3230 MHz2020 - 3460 MHz <=4000 MHz
L2 Cache16 MB20 MB
L3 Cache32 MB24 MB
Cores / Threads6 / 66 / 66 / 6
2 x 4.0 GHz Apple A18 P-Core
4 x 2.2 GHz Apple A18 E-Core
Transistors15800 Million16000 Million
Technology5 nm4 nm3 nm
FeaturesARMv8 Instruction Set, Machine Learning Controller, 16-Core Neural Engine, Secure Enclave, Advanced Image Signal ProcessorARMv8 Instruction Set, Machine Learning Controller, 16-Core Neural Engine, Secure Enclave, Advanced Image Signal Processor16-core Neural Engine, USB 3.2 Gen 2 (10 Gbps)
iGPUApple A15 GPU 5-CoreApple A16 GPU 5-Core
ArchitectureARMARMARM
Announced
CodenameCrete
TDP Turbo PL210 Watt

Benchmarks

3DMark - 3DMark Sling Shot Extreme (ES 3.1) Unlimited Physics
100%
1 A15 +
min: 1852     avg: 2027     median: 1913 (19%)     max: 2307 Points
3DMark - 3DMark Sling Shot (ES 3.0) Unlimited Physics
100%
1 A15 +
2130 Points (24%)
Geekbench 6.3 - Geekbench 6.3 Single-Core
100%
A15 +
2332 Points (59%)
111%
A16 +
min: 2465     avg: 2576     median: 2597.5 (66%)     max: 2644 Points
min: 3443     avg: 3461     median: 3461 (88%)     max: 3479 Points
Geekbench 6.3 - Geekbench 6.3 Multi-Core
100%
A15 +
5661 Points (22%)
118%
A16 +
min: 6019     avg: 6576     median: 6680.5 (26%)     max: 6923 Points
min: 8524     avg: 8546     median: 8546 (34%)     max: 8568 Points
Geekbench 5.5 - Geekbench 5.1 - 5.5 64 Bit Single-Core
100%
A15 +
min: 1590     avg: 1723     median: 1734 (68%)     max: 1755 Points
109%
A16 +
min: 1878     avg: 1882     median: 1883 (74%)     max: 1885 Points
2437 Points (95%)
Geekbench 5.5 - Geekbench 5.1 - 5.5 64 Bit Multi-Core
100%
A15 +
min: 4559     avg: 4755     median: 4788 (9%)     max: 4914 Points
113%
A16 +
min: 4688     avg: 5273     median: 5433 (10%)     max: 5538 Points
6687 Points (12%)
Mozilla Kraken 1.1 - Kraken 1.1 Total Score *
100%
A15 +
min: 413.6     avg: 455.6     median: 451 (1%)     max: 507.3 ms
95%
A16 +
min: 450.2     avg: 475.4     median: 472.6 (1%)     max: 506 ms
min: 276.9     avg: 278.2     median: 278.2 (0%)     max: 279.4 ms
Sunspider - Sunspider 1.0 Total Score *
100%
1 A15 +
77 ms (1%)
137%
1 A16 +
min: 55.7     avg: 56.2     median: 56.2 (1%)     max: 56.7 ms
Octane V2 - Octane V2 Total Score
100%
A15 +
min: 57143     avg: 63305     median: 64026.5 (53%)     max: 65969 Points
114%
A16 +
min: 68554     avg: 72639     median: 73142.5 (61%)     max: 75718 Points
min: 98997     avg: 99683     median: 99682.5 (83%)     max: 100368 Points
WebXPRT 4 - WebXPRT 4 Score
100%
A15 +
min: 188     avg: 188.3     median: 188 (53%)     max: 189 Points
107%
A16 +
min: 201     avg: 201.5     median: 201.5 (56%)     max: 202 Points
min: 267     avg: 269     median: 269 (75%)     max: 271 Points
WebXPRT 3 - WebXPRT 3 Score
100%
A15 +
min: 219     avg: 254.3     median: 250 (46%)     max: 279 Points
115%
A16 +
min: 286     avg: 288.3     median: 287.5 (53%)     max: 292 Points
347 Points (64%)
Antutu v9 - AnTuTu v9 Total Score
100%
1 A15 +
min: 722973     avg: 788523     median: 800415 (39%)     max: 832548 Points
121%
1 A16 +
min: 949107     avg: 1066570     median: 971870 (47%)     max: 1373450 Points
Antutu v9 - AnTuTu v9 CPU
100%
1 A15 +
min: 192891     avg: 209810     median: 209802 (52%)     max: 227638 Points
117%
1 A16 +
min: 245636     avg: 275383     median: 246294 (61%)     max: 363306 Points
PassMark PerformanceTest Mobile V1 - PerformanceTest Mobile V1 CPU Tests
100%
1 A15 +
min: 10349     avg: 10411     median: 10410.5 (1%)     max: 10472 Points
104%
1 A16 +
10812 Points (1%)
CrossMark - CrossMark Overall
100%
A15 +
min: 1132     avg: 1156     median: 1145 (44%)     max: 1190 Points
116%
A16 +
min: 1260     avg: 1307     median: 1329 (51%)     max: 1332 Points
min: 1455     avg: 1486     median: 1486 (57%)     max: 1517 Points
Power Consumption - Geekbench 5.5 Power Consumption 150cd *
100%
1 A15 +
min: 4.54     avg: 4.9     median: 5 (2%)     max: 5.64 Watt
138%
1 A16 +
min: 3.48     avg: 3.9     median: 3.6 (2%)     max: 4.85 Watt
109%
1 A18 Pro +
min: 3.94     avg: 4.5     median: 4.5 (2%)     max: 5.13 Watt
Power Consumption - Idle Power Consumption 150cd 1min *
100%
1 A15 +
min: 0     avg: 0.7     median: 0.7 (1%)     max: 1.415 Watt
81%
1 A16 +
min: 0.776     avg: 0.9     median: 0.9 (1%)     max: 0.943 Watt
113%
1 A18 Pro +
min: 0.615     avg: 0.6     median: 0.6 (1%)     max: 0.638 Watt

Average Benchmarks Apple A15 Bionic → 100% n=9

Average Benchmarks Apple A16 Bionic → 111% n=9

Average Benchmarks Apple A18 Pro → 145% n=9

- Bereich der Benchmarkergebnisse für diese Grafikkarte
red legend - Durchschnittliche Benchmarkergebnisse für diese Grafikkarte
* Smaller numbers mean a higher performance
1 This benchmark is not used for the average calculation

v1.28
log 29. 16:47:09

#0 ran 0s before starting gpusingle class +0s ... 0s

#1 checking url part for id 13825 +0s ... 0s

#2 checking url part for id 14602 +0s ... 0s

#3 checking url part for id 18006 +0s ... 0s

#4 redirected to Ajax server, took 1732895229s time from redirect:0 +0s ... 0s

#5 did not recreate cache, as it is less than 5 days old! Created at Thu, 28 Nov 2024 05:17:41 +0100 +0s ... 0s

#6 composed specs +0.006s ... 0.006s

#7 did output specs +0s ... 0.006s

#8 getting avg benchmarks for device 13825 +0.001s ... 0.007s

#9 got single benchmarks 13825 +0.008s ... 0.014s

#10 getting avg benchmarks for device 14602 +0.001s ... 0.015s

#11 got single benchmarks 14602 +0.005s ... 0.02s

#12 getting avg benchmarks for device 18006 +0.001s ... 0.021s

#13 got single benchmarks 18006 +0.004s ... 0.025s

#14 got avg benchmarks for devices +0s ... 0.025s

#15 min, max, avg, median took s +0.016s ... 0.042s

#16 return log +0s ... 0.042s

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Autor: Klaus Hinum,  8.09.2017 (Update:  1.07.2023)