Apple, samsung indleder 20nm, 64-bit smartphone generation

Det har taget længere tid, end vi oprindeligt ville have forventet, men det ser ud til, at 20nm-generationen af ​​applikationsprocessorer til smartphones er begyndt at dukke op, hvilket tænder Apple iPhone 6 > og 6 Plus >, såvel som nogle versioner af Samsung Galaxy Note 4 og Note Edge, der snart skal ud.

Da den annoncerede iPhone 6, sagde Apple, at den ville blive drevet af en ny processor, A8, produceret ved 20nm og at det ville være Apples anden 64-bit processor efter A7, der debuterede i iPhone 5'erne.

Apples Phil Schiller sagde, at den nye processor har 2 milliarder transistorer sammenlignet med 1 milliard på A7, men A8 er 13 procent mindre på grund af overgangen til 20nm. Han sagde, at det har 25 procent hurtigere CPU-ydeevne og 50 procent hurtigere grafik end A7, der blev brugt på iPhone 5s. Men ud over det gav han ikke mange detaljer.

Det er normalt for Apple, men normalt når enhederne er afsendt, fjerner tredjepart chippen fra hinanden og undersøger den for at give os flere detaljer. For A8 har Chipworks de første rigtige detaljer og har samarbejdet med Anandtech for at lave nogle veluddannede gæt om funktionerne i chippen.

A8-matricen måler 89 mm ² sammenlignet med 104 mm ² på A7. Chipworks siger, at det ser ud til, at chippen er fremstillet på TSMCs 20nm-proces, som det havde været vidt rygtet i stedet for den 28nm Samsung-proces, der blev brugt af A7. Det er stadig en dual-core-processor, og CPU-kernerne ser ud til at være en forbedret version af Cyclone-kernerne, der blev brugt i A7, begge baseret på ARMv8 64-bit instruktionssæt. Grafik er også blevet forbedret, sandsynligvis til Imagination Technologies 'PowerVR GX6450, som stadig har fire GPU-kerner, skønt med andre forbedringer.

Chipworks bemærker, at nogle af strukturer inde i chippen, især 4 MB SRAM-hukommelse, ikke krympet med de 50 procent, som du normalt ville forvente for hver knude - hvis alt fulgte Moore's lov nøjagtigt. Men stadig er chippen 13 procent mindre end A7 på trods af Apples påstande om næsten fordobling af antallet af transistorer. I betragtning af at kernetællingerne til CPU'en og GPU'en forbliver den samme, og mængden af ​​SRAM-cache ser ud til også at have været konstant, ser det ud til, at Apple brugte de ekstra transistorer til flere funktioner, for at forbedre ydelsen og for at gøre chippen mere strøm effektiv. Ved meddelelsen sagde Schiller, at chippen var op til 50 procent mere energieffektiv og var designet til at tilbyde mere vedvarende ydelse.

Bemærk, at Apple har kontrol over operativsystemet og processoren, så det kan oprette en 64-bit version af iOS, der ledsager 64-bit-processoren. Men 64-bit-kvaliteten bruges ikke til at tillade mere DRAM-hukommelse på enhederne (da 32-bit-processorer kun giver mulighed for en hukommelsesplads på 4 GB). Chipworks og Anandtech antyder, at iPhone 6 kun har 1 GB hukommelse sammenlignet med 2 eller 3 GB hukommelse i de fleste avancerede telefoner. Men ARMv8 64-bit instruktionssæt ser bare ud til at være mere effektivt.

I mellemtiden ser det ud til, at Samsung sender en version af Galaxy Note 4 med en 20nm 64-bit processor på nogle markeder. Ved meddelelsen sagde Samsung, at der ville være to versioner af telefonen - en med en 2, 7 GHz Qualcomm Snapdragon 805, som er den version, vi får i USA, og en med en Samsung Exynos 5433 med kerner, der kører på 1, 9 og 1, 3 GHz.

Samsungs chipvirksomhed har annonceret Exynos 5 Octa 5430-applikationsprocessoren, der er fremstillet på Samsungs 20nm-proces med fire 1, 8 GHz Cortex-A15-kerner og fire 1, 3 GHz Cortex-A7-kerner i en stor.LITTLE-konfiguration. Dette er en 32-bit processor, i det væsentlige en krympe af 28 nm Exynos 5422.

Anandtech siger, at 5433, som stadig ikke er anført på Samsungs websted, faktisk har fire 1, 9 GHz Cortex-A57s og fire 1, 3 GHz Cortex-A53-kerner med ARM's 64-bit-kerner i en big.LITTLE-konfiguration. Som nævnt før virker 64-bit instruktionssættet mere kraftfuldt, og der er forbedrede strømstyringsfunktioner, men telefonen vil næsten helt sikkert køre i en 32-bit tilstand, delvis fordi firmwaren og den aktuelle version af Android understøtter kun 32-bit betjening. Men det går op til Mali T-760-grafik, hvilket burde forbedre grafikydelsen.

I mellemtiden er Qualcomm begyndt at sende 64-bit chips i sin Snapdragon 610-linje, inklusive Snapdragon 615, der bruges i HTC Desire 820. Snapdragon 615 har fire 1, 5 GHz ARM Cortex-A53 og fire 1 GHz Cortex-A53 kerner, men igen kører telefonen i 32-bit tilstand på grund af firmwarens og operativsystemets tilstand. Disse chips fremstilles efter TSMCs 28nm-proces.

Qualcomms første 20nm-chip er beregnet til at være Snapdragon 810 med fire 64-bit ARM Cortex-A57 CPU-kerner, der kører på op til 2 GHz og fire Cortex-A53-kerner, sammen med hurtigere grafik og et integreret LTE-kategori 6-modem. Dette forventes at blive taget i stikprøve inden snart og forventes i produkter i første halvdel af 2015.

(Og selvfølgelig sender Intel allerede 22nm og begynder endda at sende 14nm chips til Windows-tabletter, hvor Core-familien understøtter 64-bit, og har sine 22nm Atom-produkter til Android og Windows-tabletter.)

Antagelig ser vi også Android L snart, hvilket lover reel 64-bit support til Android-økosystemet. Så efter meget ventetid ser det ud til, at æraen med 64-bit, 20nm applikationsprocessorer gryder for smartphones, og tabletter kan heller ikke være langt bagefter.