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Apple A16 Bionic vs Apple A15 Bionic vs Apple A6

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 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 A6

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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.

ModelApple A16 BionicApple A15 BionicApple A6
CodenameCrete
SeriesApple Apple A-SeriesApple Apple A-SeriesApple Apple A-Series
Clock2020 - 3460 MHz2020 - 3230 MHz1000 MHz
L2 Cache20 MB16 MB
L3 Cache24 MB32 MB
Cores / Threads6 / 66 / 62
Transistors16000 Million15800 Million
Technology4 nm5 nm32 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 Processor
iGPUApple A16 GPU 5-CoreApple A15 GPU 5-Core
ArchitectureARMARMARM
Announced
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 A6 « 1 GHzcores

Benchmarks

3DMark - 3DMark Ice Storm Physics
100%
1 A6 +
7961 Points (6%)
3DMark - 3DMark Ice Storm Extreme Physics
100%
1 A6 +
7816 Points (6%)
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%
1 A16 +
min: 2465     avg: 2576     median: 2597.5 (66%)     max: 2644 Points
90%
1 A15 +
2332 Points (59%)
Geekbench 6.3 - Geekbench 6.3 Multi-Core
100%
1 A16 +
min: 6019     avg: 6576     median: 6680.5 (26%)     max: 6923 Points
85%
1 A15 +
5661 Points (22%)
Geekbench 5.5 - Geekbench 5.1 - 5.5 64 Bit Single-Core
100%
1 A16 +
min: 1878     avg: 1882     median: 1883 (74%)     max: 1885 Points
92%
1 A15 +
min: 1590     avg: 1723     median: 1734 (68%)     max: 1755 Points
Geekbench 5.5 - Geekbench 5.1 - 5.5 64 Bit Multi-Core
100%
1 A16 +
min: 4688     avg: 5273     median: 5433 (10%)     max: 5538 Points
88%
1 A15 +
min: 4559     avg: 4755     median: 4788 (9%)     max: 4914 Points
Geekbench 3 - Geekbench 3 32 Bit Multi-Core
100%
1 A6 +
1273 Points (2%)
Geekbench 3 - Geekbench 3 32 Bit Single-Core
100%
1 A6 +
min: 701     avg: 706     median: 705.5 (14%)     max: 710 Points
Geekbench 2 - 32 Bit - Geekbench Stream
100%
1 A6 +
940 Points (8%)
Geekbench 2 - 32 Bit - Geekbench Memory
100%
1 A6 +
1867 Points (17%)
Geekbench 2 - 32 Bit - Geekbench Floating Point
100%
1 A6 +
2114 Points (4%)
Geekbench 2 - 32 Bit - Geekbench Integer
100%
1 A6 +
1261 Points (3%)
Geekbench 2 - 32 Bit - Geekbench Total Score
100%
1 A6 +
1648 Points (4%)
Linpack Android / IOS - Linpack Multi Thread
100%
1 A6 +
min: 484     avg: 530     median: 529.5 (18%)     max: 575 MFLOPS
Linpack Android / IOS - Linpack Single Thread
100%
1 A6 +
min: 309.4     avg: 337.3     median: 337.3 (33%)     max: 365.2 MFLOPS
Mozilla Kraken 1.1 - Kraken 1.1 Total Score *
100%
A16 +
min: 450.2     avg: 475.4     median: 472.6 (1%)     max: 506 ms
105%
A15 +
min: 413.6     avg: 455.6     median: 451 (1%)     max: 507.3 ms
14535 ms (17%)
Sunspider - Sunspider 1.0 Total Score *
100%
A16 +
min: 55.7     avg: 56.2     median: 56.2 (1%)     max: 56.7 ms
73%
A15 +
77 ms (1%)
min: 714     avg: 722     median: 722 (8%)     max: 730 ms
Sunspider - Sunspider 0.9.1 Total Score *
100%
1 A6 +
935 ms (9%)
Octane V2 - Octane V2 Total Score
100%
1 A16 +
min: 68554     avg: 72639     median: 73142.5 (61%)     max: 75718 Points
88%
1 A15 +
min: 57143     avg: 63305     median: 64026.5 (53%)     max: 65969 Points
WebXPRT 4 - WebXPRT 4 Score
100%
1 A16 +
min: 201     avg: 201.5     median: 201.5 (56%)     max: 202 Points
93%
1 A15 +
min: 188     avg: 188.3     median: 188 (53%)     max: 189 Points
WebXPRT 3 - WebXPRT 3 Score
100%
1 A16 +
min: 286     avg: 288.3     median: 287.5 (53%)     max: 292 Points
87%
1 A15 +
min: 219     avg: 254.3     median: 250 (46%)     max: 279 Points
Antutu v9 - AnTuTu v9 Total Score
100%
1 A16 +
min: 949107     avg: 1066570     median: 971870 (47%)     max: 1373450 Points
82%
1 A15 +
min: 722973     avg: 788523     median: 800415 (39%)     max: 832548 Points
Antutu v9 - AnTuTu v9 CPU
100%
1 A16 +
min: 245636     avg: 275383     median: 246294 (61%)     max: 363306 Points
85%
1 A15 +
min: 192891     avg: 209810     median: 209802 (52%)     max: 227638 Points
PassMark PerformanceTest Mobile V1 - PerformanceTest Mobile V1 CPU Tests
100%
A16 +
10812 Points (1%)
96%
A15 +
min: 10349     avg: 10411     median: 10410.5 (1%)     max: 10472 Points
231%
A6 +
24996 Points (3%)
CrossMark - CrossMark Overall
100%
1 A16 +
min: 1260     avg: 1307     median: 1329 (51%)     max: 1332 Points
86%
1 A15 +
min: 1132     avg: 1156     median: 1145 (44%)     max: 1190 Points
Power Consumption - Geekbench 5.5 Power Consumption 150cd *
100%
1 A16 +
min: 3.48     avg: 3.9     median: 3.6 (2%)     max: 4.85 Watt
Power Consumption - Idle Power Consumption 150cd 1min *
100%
1 A16 +
min: 0.776     avg: 0.9     median: 0.9 (1%)     max: 0.943 Watt

Average Benchmarks Apple A16 Bionic → 100% n=3

Average Benchmarks Apple A15 Bionic → 91% n=3

Average Benchmarks Apple A6 → 81% n=3

- 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 30. 00:53:12

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

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

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

#3 checking url part for id 3551 +0s ... 0s

#4 redirected to Ajax server, took 1732924392s 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 +0.004s ... 0.004s

#7 did output specs +0s ... 0.004s

#8 getting avg benchmarks for device 14602 +0.001s ... 0.005s

#9 got single benchmarks 14602 +0.006s ... 0.01s

#10 getting avg benchmarks for device 13825 +0.001s ... 0.011s

#11 got single benchmarks 13825 +0.007s ... 0.018s

#12 getting avg benchmarks for device 3551 +0s ... 0.018s

#13 got single benchmarks 3551 +0s ... 0.018s

#14 got avg benchmarks for devices +0s ... 0.018s

#15 min, max, avg, median took s +0.015s ... 0.033s

#16 return log +0s ... 0.033s

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Autor: Klaus Hinum,  8.09.2017 (Update:  1.07.2023)