Apple A12 Bionic

Erstes 7-Nanometer-SoC befeuert neue iPhones

| Autor / Redakteur: Michael Eckstein / Andreas Donner

Leistung satt: Apples neues iPhone Xs basiert auf dem neuen Smartphone-SoC A12 Bionic mit aufgewerteter Neural Engine.
Leistung satt: Apples neues iPhone Xs basiert auf dem neuen Smartphone-SoC A12 Bionic mit aufgewerteter Neural Engine. (Bild: Apple)

Schneller und schlauer: Apples neuer A12 Bionic-Prozessor kombiniert eine 6-Kern-CPU, eine Quad-Core-GPU und einen Image-Prozessor mit einer Neural Engine mit acht Kernen. Letztere soll durch maschinelles Lernen in Echtzeit die Benutzererfahrung optimieren. Spock würde sagen: Faszinierend!

Seit einigen Jahren entwickelt Apple seine iPhone-Triebwerke selbst. Längst sind das hochkomplexe, multifunktionale System-on-a-Chip-Bausteine (SoC). Das gerade vorgestellte iPhone Xs basiert auf dem neusten Smartphone-Chip aus Cupertino: dem A12 Bionic.

Wie immer bei Apple geht es nicht ohne Superlative: Nach Angaben des iPhone-Herstellers der neue Prozessor ist nicht weniger als „der intelligenteste, leistungsstärkste Chip, der je in einem Smartphone gesteckt hat“. Er bringe eine schier „unglaubliche Leistung“.

Apple A12 Bionic ist der erste kommerziell erhältliche 7-nm-Chip

Lässt man das Marketing-Geschrei außen vor, kann das neue iPhone-Triebwerk tatsächlich einige Besonderheiten vorweisen. Den Vorgänger A11, der ebenfalls den Beinamen Bionic trägt und in den Modellen iPhone 8, 8 Plus und X steckt, lässt Apple beim Auftragsfertiger TSMC in Taiwan im 10-nm-Verfahren produzieren.

Im neuen A12 Bionic ist die Strukturbreite auf minimal 7 Nanometer geschrumpft. Dadurch lassen sich die Schalkreise enger packen. So vereint der Chip satte 6,9 Mrd. Transistoren auf dem kleinen Siliziumsubstrat-Plättchen. Vorteil der kleineren Strukturbreite ist unter anderem eine bessere Energieeffizienz. Neben TSMC ist derzeit nur Samsung in der Lage, Chips im 7-nm-Verfahren zu fertigen, nachdem Globalfoundries die eigene 7-nm-Entwicklung auf Eis gelegt hat.

Apples A12 ist das erste 7-nm-SoC , das in einem kommerziell erhältlichen Endprodukt verbaut ist. Die Konkurrenz ist noch nicht ganz so weit: Wettbewerber Huawei, der zahlenmäßig mittlerweile mehr Smartphones verkauft als Apple, hat Anfang September auf der IFA 2018 in Berlin sein 7-nm-Mobile-SoC Kirin 980 vorgestellt. Das damit ausgestattete Huawei Mate 20 wird voraussichtlich im Oktober auf den Markt kommen. Gerüchten zufolge wird auch Qualcomm sein Smartphone-SoC Snapdragon 855 und Samsung seinen Exynos-9820-Chip mit der neuen Prozesstechnologie herstellen.

Mehr Kerne, weniger Stromverbrauch

Von den sechs Prozessorkernen arbeiten zwei als so genannte Performance-Kerne, vier als Effizienz-Kerne. Erstere bearbeiten komplexe Rechenaufgaben und sorgen für Tempo, letztere erledigen Standardaufgaben, mit denen Smartphones die meiste Zeit beschäftigt sind. Laut Apple verteilt ein Performance-Controller die anfallenden Aufgaben dynamisch auf die passenden Kerne. Ist Höchstleistung gefordert, müssen alle sechs Kerne ran.

Maximal würde das zu 15% mehr Tempo bei bis zu 50% geringerem Verbrauch gegenüber dem Vorgänger A11 führen, lässt Apple verlauten. Auch grafikseitig hat Apple ordentlich aufgestockt: Vier Kerne und verlustfreie RAM-Komprimierung sollen die Grafikleistung gegenüber dem A11 um 50% boosten – gut für visuell aufwendige Apps. Kurzum: Dem iPhone Xs wird es nicht an Geschwindigkeit mangeln.

Neural Engine jetzt mit acht statt bisher zwei Kernen

Ein weiteres Highlight ist die aufgebohrte „Neural Engine“: Statt zwei stehen hier neuerdings acht Kerne für maschinelles Lernen bereit. So gerüstet, kann sie 5 Billionen Rechenoperationen pro Sekunde (OPS) ausführen. Zum Vergleich: Die Neural Engine im A11 erreichte maximal 600 Mrd. OPS. Das soll viele Funktionen beschleunigen, etwa Apples Gesichtserkennung Face ID zum Entsperren des iPhones. Nicht zuletzt bei maschinellem Lernen spielt die Software die entscheidende Rolle. App-Entwickler können über Apples Core-ML-Framework auf die Neural Engine zugreifen.

Der integrierte Bildsignalprozessor verfügt laut Apple über eine verbesserte Tiefen-Engine, die zum Beispiel im Porträtmodus besonders viele Details einfangen soll. Die Smart-HDR-Technik soll zudem den Dynamikbereich von Aufnahmen stark vergrößern, so dass in hellen und in dunklen Bildbereichen mehr Details sichtbar sind.

Dieser Beitrag stammt von unserem Schwesterportal ELEKTRONIKPRAXIS.

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