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Apple A9

Der Apple A9 ist ein mobiles 64-Bit SoC, das auf der ARM-Architektur basiert. Es wurde am 9. September 2015 als Teil des neuen iPhone 6s und 6s Plus vorgestellt und ist der Nachfolger des Apple A8X APL1012. Es existieren 2 verschiedene Ausführungen des Chips, die von unterschiedlichen Herstellern produziert werden, um die Nachfrage abdecken zu können. Die Version mit dem Produktcode APL0898 wird von Samsung bereitgestellt, während TSMC die APL1022-Version produziert. Beide Versionen verfügen über 2 ARMv8-A-Rechenkerne, die mit 1,85 GHz takten. Auf dem SoC ist eine hochperformante PowerVR Series 7XT GT7600 GPU mit 6 Rechenkernen verbaut. Der Apple A9 integriert einen 2 GB LPDDR4 Arbeitsspeicher.

Architektur
Im Apple A9 kommt die 64-Bit ARMv8-A-Architektur zum Einsatz, die die ältere 32-Bit ARMv7-Architektur ablöst. Durch zahlreiche Verbesserungen, wie der Optimierung der Sprungvorhersage, konnte die Leistung pro MHz deutlich gesteigert werden. Die ARM-Kerne haben einen L1 Cache mit je 64 KB für Daten und 64 KB für Instruktionen pro Kern. Den 3 MB großen L2 Cache teilen sich die Kerne und der 8 MB große L3 Cache wird vom gesamten SoC genutzt. Der Chip benutzt die ARM AArch64, AArch32 und T32 Instruction Sets und stellt ein eigenes Apple-Typhoon-Design dar. Auf dem SoC ist ein neuer Image Prozessor mit verbesserter zeitlicher und räumlicher Rauschunterdrückung und optimiertem Tone Mapping. Der integrierte M9-Koprozessor erfasst Bewegungen durch den Beschleunigungsmesser, den Gyroskop, den Kompass und das Barometer.Zusätzlich erkennt er Siri-Sprachbefehle. Zwar werden beide Versionen des Chips im FinFET-Prozess gefertigt, jedoch ist der Samsung-Chip mit 96 mm² aufgrund der 14 nm Fertigung etwas kleiner als der TSMC-Chip, der im 16 nm Verfahren gefertigt wird und eine Größe von 104,5 mm² hat. Laut Apple soll es trotz dieses Unterschieds keine Performance-Unterschiede geben.

Die integrierte PowerVR GT7600 ist Teil der 7XT-Serie und benutzt eine Unified-Shader-Architektur. Auf den 6 Shaderclustern sind 384 FP16- und 192 FP32-ALU-Kerne verbaut. Die GPU unterstützt die APIs OpenGL ES 3.1, OpenGL 3.3 und 4.3, OpenCL 1.2 EP/FP und Direct3D 10 sowie DirectX 11.2. Die GT7600 ist auch im September 2015 noch die mit Abstand stärkste Smartphone-GPU auf dem Markt und schlägt selbst die PowerVR GXA6850, die Adreno 430 und den Tegra K1. Einzig der Tegra X1 kann in einigen Benchmarks mithalten.

Leistung
Laut Apple bietet der Apple A9 70% mehr Rechenleistung und 90% mehr Grafikperformance als sein Vorgänger Apple A8. Im GFXBench 3.0 T Rex Offscreen Benchmark lässt der Chip selbst den Samsung Exyos 7420 Octa weit hinter sich zurück. Das ist wohl zu großen Teilen auch der leistungsstarken GPU zu verdanken. In Dauertests wurde festgestellt, dass die verschiedenen Chip-Versionen unterschiedliche Akkulaufzeiten aufweisen. So wurde dem Samsung-Chip eine rund 50 Minuten kürzere Akkulaufzeit bescheinigt. Apple verwies in einem Statement darauf, dass es sich dabei um Labortests mit schweren Workloads handelte, die wenig mit dem tatsächlichen Gebrauch zu tun hätten. Im echte Leben läge der Unterschied bei knapp 2-3% und damit deutlich innerhalb tolerabler Grenzen. Alles in Allem ist der Apple A9 ein sehr leistungsfähiger Chip, der mit die beste Multimedia- und Gamingperformance auf dem Markt bietet.
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Technische Daten
Erscheinungsdatum3. Quartal 2015
Basis-Taktfrequenz1.85 GHz
Anzahl der Kerne2
L2-Cache3 MB
L3-Cache / SmartCache8 MB
Fertigungstechnologie14 nm
Interne GrafikPowerVR Series 7XT GT7600
SpeicherunterstützungLPDDR4

46 Smartphones mit Apple A9

46 Smartphones mit Apple A9