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Apple A10

Die Apple A10 Fusion Serie ist in Apples iPhone 7 und iPhone 7 Plus zu finden, die am 7. September 2016 vorgestellt wurden. Das Fusion-SoC ist Apples erster Prozessor, der 4 CPU-Kerne integriert, von welchen 2 auf dem neuen Hurricane-Design basieren. Die Hurricane-CPU hat eine Taktfrequenz von 2,34 GHz und liefert zum Zeitpunkt des Erscheinens die höchste Single-Thread-Leistung aller mobilen SoCs auf dem Markt. Die 2 Hochleistungskerne werden von 2 Zepyhr-Kernen ergänzt, die für die stromsparende Ausführung von normalen Aufgaben zuständig sind. Auf dem SoC sind 4 LPDDR4 Speichercontroller von Samsung verbaut, mit insgesamt 2 GB RAM. Außerdem ist eine neue Grafikeinheit auf dem Chip zu finden, die über 6 Rechenkerne verfügt und vermutlich aus dem Hause Imagination Technologies stammt.

Architektur
Bis zur Veröffentlichung des A10 Fusion benutzte Apple ausschließlich Dual-Core-CPUs für seine Smartphone- und Tablet-Chips. Das inhärente Problem in dieser Herangehensweise ist, dass durch jede Leistungssteigerung der CPU-Kerne auch deren Energieverbrauch gestiegen ist. Mit dem A10 Fusion verfolgt Apple daher einen neuen Ansatz, der dieses Problem lösen soll. Wie viele SoCs der Konkurrenz, benutzt der neue Chip 2 unterschiedlich hoch getaktete Dual-Core-Cluster. Auf der einen Seite die energieeffizienten Zepyhr-Kerne, die für Hintergrundprozesse und normale Anwendungen wie Internet-Browsing, einfache Apps, etc. benutzt werden und auf der anderen Seite die leistungsstarken Hurricane-Kerne, die vor allem auf Gaming und andere anspruchsvolle Anwendungen ausgelegt sind. Anders als bei den CPUs der Konkurrenz, die über ARMs big.LITTLE-Technologie alle Kerne gleichzeitig benutzen können, hat Apple eine eigene Implementierung dieser Technologie entwickelt, mit der nur jeweils ein einzelnes Dual-Core-Cluster aktiv sein kann. D.h. dass zu jedem Zeitpunkt nur 2 Kerne aktiv sind, weshalb das SoC in Software auch nur als Dual-Core-Prozessor erkannt wird. Sowohl die Zephyr- als auch die Hurricane-CPU basiert auf der ARMv8-Architektur und unterstützt ARMs Instruction-Set-Architekturen (ISAs) A64 (ARM 64-Bit), A32 (ARM 32-Bit) und T32 (Thumb-2). Die Hurricane-CPU verfügt über einen 128 KB L1 Cache (64 KB Instruction Cache + 64 KB Data Cache) pro Kern und einen 3 MB großen L2 Shared Cache für beide Kerne. Für das SoC insgesamt steht zudem ein 4 MB großer L3 Cache zur Verfügung. Der Apple A10 Fusion wird mit der 16 nm FinFET-Prozesstechnologie von TSMC gefertigt.

Die integrierte Grafikeinheit verfügt über 6 Rechenkerne und bietet 50% mehr Leistung als die PowerVR GT7600 im Apple A9 bei einer Reduzierung des Stromverbrauchs um 33%. Zwar wurden von Apple keine weiteren Angaben gemacht, jedoch ist es wahrscheinlich, dass es sich auch hier um eine PowerVR-GPU aus dem Hause Imagination Technology handelt.

Leistung
Die Aufteilung in 2 Dual-Core-Cluster hat Apple erlaubt, die Taktfrequenz der Hurricane-Kerne großzügig auf 2,34 GHz zu erhöhen. Die ohnehin hohe Leistung der mit 1,84 GHz getakteten Twister-Kerne des A9 wird damit um Längen geschlagen. Im Basemark OS II Benchmark lässt der A10 Fusion jedes SoC der Konkurrenz problemlos hinter sich und erreicht im Geekbench Single-Core-Benchmark den höchsten Wert, der bis dato gemessen wurde. Damit ist das SoC relativ zukunftssicher und optimal für anspruchsvolle 3D-Spiele geeignet.
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