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PowerVR A10 Fusion (6-Core)

Die PowerVR A10 Fusion (6-Core) ist die integrierte Grafikeinheit, die in Apples A10 Fusion SoC zu finden ist. Der Chip wird seit dem 7. September 2016 gefertigt und ist im iPhone 7 und 7 Plus zu finden. Die integrierte GPU basiert auf der PowerVR 7XT-Architektur die bereits im Vorgänger-Chip Apple A9 zum Einsatz kam, der im iPhone 6s und 6s Plus von 2015 zu finden war. Wie die PowerVR GT7600 des A9-Chips verfügt die PowerVR A10 Fusion GPU über 6 Shader-Cluster, benutzt jedoch ein von Apple überarbeitetes Architekturdesign. Dadurch soll sie eine bis zu 50% höhere Leistung als ihre Vorgängerin liefern. Die GPU wird mit der 16 nm FinFET-Prozesstechnologie von TSMC gefertigt und hat eine Taktfrequenz von 900 MHz.

Architektur
Als Grundlage der PowerVR A10 Fusion wurde die PowerVR GT7600 benutzt, die von Imagination Technologies an Apple lizenziert wurde. Sie basiert auf der Rogue-Grafikarchitektur und benutzt Unified-Shading-Cluster (USC), die jeweils 4 FP16 Arithmetic-Logic-Units (ALUs), 2 FP32 ALUs und 1 Special Function Unit (SFU) ALU integrieren. Die USC werden immer in Paaren verbaut, wobei sich jedes Paar eine Textur-Einheit teilt, die verschiedene Textur-Kompressionstechnologien wie ASTC LDR und HDR und PVRTC unterstützt. Alle Cluster zusammengenommen bilden das Unified-Shading-Cluster-Array. Apple hat selbst Änderungen an der PowerVR GT7600 GPU-Architektur vorgenommen, um bessere Kontrolle über Software und Hardware zu haben und damit eine höhere Leistung zu erzielen. Das beinhaltet u.a. ein höhere 16-Bit Floating-Point-Leistung sowie spezielle Shader Compiler und Grafiktreiber. Damit werden neben der Grafikleistung auch Bildverarbeitung und Maschinenlernen verbessert. Die Verwendung von 16-Bit (Half Precision) Floating-Point erlaubt neben höherer Grafikleistung zudem auch einen niedrigeren Stromverbrauch.

Funktionen
Wie auch schon in früheren Apple SoCs unterstützt auch die PowerVR A10 Fusion GPU nicht die Vulkan API. Stattdessen wird wieder auf Apples eigene Metal API gesetzt, die durch Low-Level Hardwarebeschleunigung bessere Leistung als andere APIs liefern soll. Andere unterstützte APIs sind zudem OpenGL ES 3.1, OpenGL 3.3, OpenCL 1.2 EP, AEP und DirectX 11_2.

Leistung
Die Grafikleistung der PowerVR A10 Fusion GPU in Benchmarks ist beeindruckend, unter längerer Last kann sie die Performance aufgrund von Thermal Throttling, also der Reduzierung der Taktfrequenzen zur Einhaltung der Temperaturlimits, jedoch nicht aufrechterhalten. Um die Leistung zu erhöhen, wurden die Taktfrequenz der GPU auf 900 MHz im Vergleich zur PowerVR GT7600 im Apple A9 um fast die Hälfte verdoppelt, was in der Praxis zu mehr Hitze und damit schneller zu Thermal Throttling führt. So lässt die GPU die Konkurrenz bei maximaler Taktfrequenz im Regen stehen, kann dieses Niveau aber nicht halten. Im Endeffekt bedeutet das, dass Konkurrenten wie die Adreno 530 aus dem Hause Qualcomm im täglichen Gebrauch die bessere Wahl für den Benutzer sind, da sie eine gleichmäßig hohe Leistung liefern und energieeffizienter sind.
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Technische Daten
ModellPowerVR A10 Fusion (6-core)
DirectX-Version11_2
Chip-Takt900 MHz
Dedizierter SpeicherNein
Fertigungsprozess16 nm

32 Smartphones mit PowerVR A10 Fusion (6-Core)

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