Apple A16 Bionic vs Apple A12 Bionic vs Apple A6

Apple A16 Bionic

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 A12 Bionic

Der Apple A12 Bionic ist ein System on a Chip (SoC) von Apple, der im iPhone Xs und Xr verbaut wird. Er integriert sechs 64-Bit-fähige ARM-Kernen (2 Performance, 4 Stromsparkerne). Im Vergleich zum Apple A11 Bionic soll die Prozessorleistung um 15 % höher ausfallen. Der A12 ist der erste SoC der im 7nm Prozess hergestellt wird, wodurch wahrscheinlich der 50% geringere Stromverbrauch der 4 Stromsparkerne erreicht wird. Neben einer von Apple entwickelten Grafikkarte, die 50% schneller sein soll als die GPU im Apple A11, integriert der A12 auch den M12 Motion Koprozessor und eine Neural Engine mit 8 Kernen  für bis zu 5 Billionen Operationen pro Sekunde. Diese führt wahrscheinlich auch zur deutlich höheren Anzahl an Transistoren (+60% im Vergleich zum A11).

Apple A6

Der Apple A6 ist ein Zwei-Kern-SoC (System-on-a-Chip), mit ARM-kompatiblen Rechenkernen. Beim A6 handelt se sich erstmals um eine Eigenentwicklung von Apple, dessen Kerne sowohl den ARMv7-Befehlssatz als auch die erweiterte Version ARMv7s. Teil der v7s-Spezifikation ist die VFPv4-Erweiterung (Vector-Floating-Point), die im Apple A6 mit einem 16-Bit-Register arbeitet. Die Strukturbreite beträgt 32 Nanometer. Die Taktfrequenz ist lastabhängig gesteuert und liegt zwischen 800 und 1200 MHz. Der Cache beträgt laut Geekbench 2 jeweils 32 KB für Level-1 und Level-2. 

Bei der im A6-Chip integrierten Grafiklösung setzt Apple auf eine GPU aus dem Hause Imagination. Es handelt sich um das Modell PowerVR SGX 543MP3, eine Dreikern-GPU mit 266 MHz Taktfrequenz.

Zum Einsatz kommt der Apple A6 erstmals im iPhone 5, das am 12. September 2012 vorgestellt wurde. Im Verglich zum A5-Chip aus dem iPhone 4S erzielt der A6 mehr als eine Verdopplung der Performance. Der Zuwachs an Grafikleistung ist ebenfalls signifikant.