Мобильные процессоры apple стали медленнее прибавлять в производительности и дальше будет только хуже

Apple давно славится лучшим процессорными ядрами с архитектурой Arm для потребителей. Они, как правило, обеспечивают наивысшую производительность и энергоэффективность. Это было обусловлено стремительным ростом производительности за счёт ежегодного изменения архитектуры в течение десятилетия. С выходом A15 Bionic становится очевидной тенденция к замедлению роста производительности.

Изображение: Apple

Напомним, в рамках вчерашней презентации Apple представила немало любопытных новинок, в том числе новые смартфоны iPhone 13 и iPhone 13 mini, а также флагманы iPhone 13 Pro и iPhone 13 Pro Max. Новые смартфоны компании построены на базе фирменного процессора Apple A15 Bionic, который изготавливается компанией TSMC в соответствии с техпроцессом 5-нм. В A15 используется та же конфигурация ядер, что и в прошлогоднем A14: два высокопроизводительных ядра (Avalanche) с частотой до 3,2 ГГц и четыре энергоэффективных ядра (Blizzard) с частотой до 1,8 ГГц, пришедшие на смену используемым в A14 ядрам Firestorm и Icestorm соответственно.

Изображение: Apple

Во время презентации новых устройств Apple достаточно сдержанно говорила о новом чипе A15, тогда как прежде для наглядной демонстрации прироста производительности разработчики сравнивали процессоры предыдущего поколения с новыми. На этот раз Apple предпочла сравнить A15 с неназванными конкурентами, относительно которых CPU должен быть в 1,5 раза быстрее, а GPU в 1,3 раза быстрее. Такое сравнение подошло бы AMD или Intel, но оно не подходит для Apple, которая, как правило, не сравнивает свои продукты с аналогами других компаний и конкурирует только сама с собой.

Изображение: Apple

Отметим, что A15 в iPhone 13 имеет четыре графических ядра, тогда как он же в iPhone 13 Pro оснащён пятью графическими ядрами. Соответственно процессор обеспечивает на 30 или 50 % большую производительность графической подсистемы, в зависимости от того, какой GPU есть в наличии. Что касается нейронного процессора, то речь идёт о NPU с 16 ядрами, который обеспечивает обработку до 15,8 трлн операций в секунду против 11 трлн операций у A14. Появился новый кодер и декодер видео, который, возможно, обеспечит поддержку кодека AV1. Флагманские модели получили панели с переменной частотой обновления, поэтому, скорее всего, разработчикам пришлось использовать новый движок дисплея. Системный кеш увеличился вдвое до 32 Мбайт. Также предполагается, что Apple перешла на использование оперативной памяти LPDDR5 вместо LPDDR4X.

Сравнивать новый процессор Apple A15 с чипом предыдущего поколения достаточно сложно, но в этом может помочь iPad mini. Apple заявила, что новый iPad mini имеет на 40 % более быстрый CPU и на 80 % более быстрый GPU по сравнению с iPad mini предыдущего поколения, основой которых является процессор A12. Таким образом, можно подсчитать, что прирост производительности CPU идентичен как от A12 до A14, так и от A12 до A15. Прирост производительности графического процессора выглядит впечатляющим и составляет 38,5 %.

Изображение: SemiAnalysis

Несмотря на огромный прирост количества транзисторов с 11,8 млрд в чипе A14 до 15 млрд в A15, увеличение производительности мизерное. Более того, поскольку в следующем году A16 будет выпускаться по техпроцессу 4-нм, а не 3-нм, ожидается, что темпы роста производительности продолжат замедляться.

Похоже, что Apple не сильно изменила процессор в этом поколении. По данным источника, выпуск ядра следующего поколения был перенесён с 2021 на 2022 год из-за проблем, связанных с нехваткой инженеров на этом направлении. Это может быть связано с основанной в 2019 году компанией Nuvia, которая позднее была приобретена Qualcomm за $1,4 млрд. Главный разработчик процессорной архитектуры Apple Джерард Уильямс (Gerard Williams) и более 100 инженеров Apple перешли в Nuvia. Не так давно стало известно, что некоторые инженеры Apple, занимавшиеся разработкой процессоров, перешли в компанию Rivos Inc., новый стартап, занимающийся разработкой чипов с архитектурой RISC-V. Если раньше Apple вытягивала ресурсы из Intel и других компаний, то теперь, похоже, происходит обратное.

Изображение: SemiAnalysis

В итоге вместо совершенно нового процессорного ядра Apple использует модифицированную версию прошлогоднего ядра. Несмотря на это, Apple продолжает оставаться лидером в плане энергоэффективности. Однако, если учитывать постепенно возвращение к нормальной работе Intel и AMD, а также скорое появление на рынке Qualcomm с процессорами Nuvia, уверенности в том, что Apple удастся сохранить лидерство становится всё меньше.