Bionic A12: как переход с 10-нм на 7-нм повлиял на размеры ядер?
Наши коллеги из AnandTech, воспользовавшись произведенным TechInsights препарированием процессора Bionic A12 (от iPhone XS, iPhone XS Max и iPhone XR), сделали кое-какие выкладки по площади, которую занимают элементы чипа — ЦПУ, ГПУ, их ядра. Предлагаем их вашему вниманию (площадь указана в мм²):
| Bionic A12 | Bionic A11 | уменьшение | |
| Техпроцесс | TSMC 7-нм | TSMC 10-нм FF | |
| Общая | 83.27 | 87.66 | 5% |
| ЦПУ | 11.90 (14%) | 14.48 (17%) | 18% |
| ГПУ | 14.88 (18%) | 15.28 (17%) | 3% |
| Одно ядро из 2-ядерного производительного кластера ЦПУ | 2.07 | 2.68 | 23% |
| Одно ядро из 4-ядерного энергоэффективного кластера ЦПУ | 0.43 | 0.53 | 19% |
| Одно ядро из 4-ядерного ГПУ | 3.23 | 4.43 | 27% |
Таким образом, Apple воспользовалась переходом с 10-нм на 7-нм техпроцесс главным образом для наращивания производительности ГПУ и, очевидно, НПУ (т.н. нейропроцессора для машинного обучения). В среднем новый техпроцесс (гипотетическими архитектурными изменениями скорее всего можно пренебречь) позволил уменьшить ядра ЦПУ и ГПУ на 19-27%, при этом площадь ГПУ почти не изменилась — ядра в ней были наращены благодаря высвобожденному, за счет ЦПУ, месту. Это соответствует заявленным Apple цифрам — 15% рост производительности ЦПУ и 50% — ГПУ. Данные об НПУ отсутствуют, но судя по 8-9-кратному приросту производительности, его площадь если и уменьшилась, то скорее всего незначительно.
Уместным будет взглянуть и структуру кристалла. Если выкладки AnandTech верны, то на ЦПУ в новом чипе приходится только 14%, причем ядра в этом ЦПУ занимают чуть меньше половины (остальное — кэш и прочее). В свою очередь ГПУ немного крупнее — 18%, внутри которых 87% площади занимают четыре ядра. Итого ЦПУ с ГПУ занимают 1/3 чипа. Остальные 2/3 приходятся на НПУ, процессор обработки изображений, сигнальный процессор, сопроцессор Secure Enclave (обеспечивает выполнение криптографических операций), видеокодер и декодер, различные контроллеры и интерфейсы.
Если сравнивать Bionic A12 (9.89×8.42 = 83.27 мм²) с другими мобильными процессорами, то Exynos 9810 (Samsung) имеет размеры 10.37×11.47 = 118.94 мм², т.е. новый процессор Apple на 30% меньше. В свою очередь Snapdragon 845 (Qualcomm) на 25% меньше Exynos 9810, и соответственно совсем ненамного крупнее Bionic A12. При этом, в отличие от последнего, Snapdragon 845 имеет модем не в виде отдельного чипа, а встроенным в кристалл процессора (визуально он занимает около 10% подложки). Кстати сегодня Qualcomm выступила с заявлением, в котором обвинила Apple в том, что та украла её секреты и передала их Intel, на чьи модемы перешла в iPhone XS и iPhone XS Max (в iPhone X использовались модемы обоих производителей, Qualcomm и Intel).