Mikroskop altında Apple A14 çipi; Dünyanın ilk 5nm çipi hakkında daha fazla bilgi edinin

ICmasters, genellikle işlemcileri inceleyen yarı iletken bileşenlerin ve IP hizmetlerinin tersine mühendislik alanında çalışan bir şirkettir. IC Masters geçtiğimiz günlerde Apple’ın çip üzerinde Bionic E14 sisteminin (İPhone 12 serisi telefonlarda ve iPad Air 2020 tablette kullanılan A14 Bionic) ‌. IC Masters, Apple’ın yeni çipini incelemek için TEM adı verilen bir geçiş elektron mikroskobu kullandı.

SemiAnalysis tarafından hazırlanan ayrıntılı bir rapor, kalıbın boyutlarını ve A14 Biyonik çip transistörlerinin yoğunluğunu ortaya çıkardı. Bu tür bilgiler, üretim teknolojilerinin yetenekleri ve çip üreticilerinin öncelik verdiği bazı kriterler gibi verileri tanımlar. D14 A14’ün bir görüntüsü bize Apple’ın tescilli yongalarının bilgisayarlar için nasıl çalıştığına dair temel bir fikir verebilir mi?

Apple’ın A14 Bionic çipi 11,8 milyar transistörden oluşuyor ve Tayvan Semiconductor Industries’den (TSMC) beş nanometre litografi kullanan dünyanın ilk mobil çipidir. Apple çipi, kendisi iki güçlü FireStorm çekirdeği ve dört düşük güçlü IceStorm çekirdeğinden oluşan altı genel çekirdek kullanır. Ek olarak, Apple A14 yongasının grafik işlem birimi (GPU), 16 çekirdekli 11 çekirdekli üst sinir motoru (TOPS) kullanan dört kümeli bir tasarıma sahiptir.

Apple A14 Bionic işlemcinin boyutları 88 mm2’dir

Apple ayrıca, A14 Bionic’e çeşitli görevler için önemli işlem gücü sağlamak için gelişmiş çipinde birkaç özel hızlandırıcı kullandı. IC Masters incelemelerine göre, D14 Bionic işlemcinin boyutları 88 mm2’dir.۲) Dır-dir; Önceki nesil A13 Bionic, 98.48 mm’lik bir kalıp kullanıyordu.

IC Masters tarafından yayınlanan görüntü kalitesi çok net değil; Bununla birlikte, bazı hesaplamalar yaparak, büyük ikinci seviye önbelleğe (L2 Önbellek) sahip Firestorm çift çekirdekli paketinin yaklaşık 9,1 mm2 olduğu sonucuna varabiliriz. Çalışmalar ayrıca, IceStorm dört çekirdekli paketinin L2 önbelleği ile kombinasyonunun yaklaşık 6,44 mm2 ölçtüğünü ve tek başına GPU’nun yaklaşık 11,65 mm2 yonga yüzeyini kapladığını gösteriyor. Apple’ın son yıllarda çiplerinde entegre önbellek sistemini kullandığını biliyoruz; Ancak bu entegre sistemi fotoğrafta bulmak zor.

Tam boyutta görmek için yukarıdaki resme tıklayın.

SemiAnalyis tarafından yayınlanan verilere göre, A14 Biyonik çip transistörlerinin ortalama yoğunluğu, Apple A13 Bionic çip başına 89,97 milyon transistöre kıyasla, çip yüzeyinin milimetrekaresi başına 134,09 milyon transistördür. Yarı iletken bileşen üreticilerinin transistör yoğunluklarını hesaplarken çeşitli yöntemler kullandığı gerçeği göz önüne alındığında, 5 nanometre TMSC yongalarındaki transistör yoğunluklarını 10 nanometre Intel yongalarıyla (dakikada milimetre başına yaklaşık 100 milyon transistör) asla karşılaştıramayız. Çünkü bu tür bir karşılaştırma yeterince doğru değil.

İlgili Makaleler:

Apple’ın A14 Biyonik çip transistörünün yoğunluğu, 5 nanometre TSMC litografinin teorik olarak sağlayabileceği maksimum transistör yoğunluğundan bir şekilde daha düşük. Bunun birkaç olası açıklaması var.

Transistör yoğunlukları, farklı çip yapıları için değişiklik gösterir. Mantık yapıları, tüm yeni litografilere iyi uyum sağlayabilir; Bununla birlikte, SRAM, I / O ve analog yapılar için durum böyle değildir ve bu çipler, günümüz dünyasında beş nanometre gibi gelişmiş litografilere neredeyse hiç uyum sağlayamamaktadır.

Bu, TSMC gibi şirketlerin yeni litograflarını ortaya çıkarırken maksimum transistör yoğunluğuna atfettiği sayıyı büyük ölçüde teoriktir ve pratikte elde edilemez. Aslında, gerçek dünyadaki bir transistörün yoğunluğu doğrudan çipin türüne ve nasıl tasarlandığına bağlıdır.

Gelişmiş işlemci tasarımı SRAM’a odaklanır; SRAM kayıt ve CPU önbelleği için kullanıldığından. SRAM, CPU kararlılığına ve önbelleğine erişmek için konektörler ve devre gerektirir ve bahsettiğimiz konektörler genellikle tüm setle uyumlu değildir. Tüm gelişmiş yongaların farklı işlemci çekirdeği türlerine sahip olduğu gerçeği göz önüne alındığında, bu yongalar da çok fazla önbellek kullanıyor.

Ek olarak, çipin parçalarının diğer parçalara (genel çekirdekler) göre daha hızlı bir saat hızında çalışması gerekir. Daha fazla işlem gücü elde etmek için bu çip bölümleri, genellikle büyük boyutlu yüksek güçlü hücreler kullanabilir ve transistör yoğunluğunu feda edebilir.

Apple, A Serisi yongalara çok fazla işlem gücü sağlama konusunda uzmanlaşmıştır ve bunu göz önünde bulundurarak, Apple’ın tasarladığı yongalar genellikle büyük çekirdeklere sahiptir. A14 yongasının büyük önbellek boyutu, IC Masters tarafından yayınlanan bir fotoğrafla kısmen onaylandı. Apple ayrıca çiplerinin performansında başka optimizasyonlar da yapıyor.

Apple A14 Biyonik çip transistörlerinin ortalama yoğunluğu, milimetrekare çip yüzeyi başına 134,09 milyon transistördür.

İlk istatistikler Speedometer 2.0 kıyaslamasında listelenen Apple’ın A14 Bionic çipinin performansı, 2019’un sonlarında piyasaya sürülen MacBook Pro’da kullanılan Intel Core i9 okta çekirdekli çipten teorik olarak% 54 daha hızlı görünebileceğini gösteriyor.

Unutmayın Speedometer 2.0, tarayıcılara odaklanan ve kullanıcının gerçek dünyada gerçekleştirebileceği normal eylemleri simüle ederek gelişmiş uygulamaların yanıt verme hızını ölçen ve sonuçta çipe bir puan veren bir kriterdir.

Speedometer 2.0’ın avantajları bize çiplerin karmaşık görevlerde nasıl çalıştığı hakkında asla doğru bilgi veremez; Modern x86 yongaları için özel olarak optimize edilmiş görevler. Yine de Speedometer 2.0 puanı, çip teorisinin maksimum gücünü bir dereceye kadar duyuruyor ve bize bazı fikirler veriyor. Speedometer 2.0 kıyaslaması belli bir dereceye kadar bir drag yarışıyla karşılaştırılabilir; Ancak gelişmiş bilgisayarlar için.

Apple A14 Bionic logosu

A14 Bionic’e aşinalık Apple Silicon’ın orijinal fikri akla gelebilir mi?

Artık A14 Bionic çipin yapısını daha iyi tanıdığımıza göre, makalenin başında sorulan soruya dönüyoruz: Bu çip, Apple Silicon’ın Mac serisi bilgisayarlarda nasıl çalıştığı konusunda bize fikir verebilir mi? Apple, on yıldan fazla bir süredir özel çipler üretiyor ve bunları akıllı telefonlardan tabletlere, akıllı saatlere ve son zamanlarda giyilebilir cihazlar ve kulaklıklara kadar çeşitli ürünlerde kullanıyor.

Son birkaç yılda yapılan bir inceleme, Apple’ın iPad Pro ve iPad Air tabletlerinin işlemci gücünü artırmak istediğinde, bunlarda kullanılan işlemci çekirdeği sayısını artırmaya ve bunlara daha iyi bir grafik işleme birimi enjekte etmeye karar verdiğini gösteriyor. Ayrıca son yıllarda Apple, iPad Pro ve iPad Air yongalarına daha geniş bir arayüzle daha fazla bellek koydu ve yongalardan gelen ısıyı dağıtmak için daha gelişmiş bir sistem tasarlamaya karar verdi.

Şu anda her şey spekülatif olsa da, Apple’ın Apple’ın A14 tabanlı Mac silikon çipine benzer bir yaklaşım izlemesini bekleyebiliriz. Apple Silicon, Apple dizüstü ve masaüstü bilgisayarlarda kullanılacak ve daha fazla çekirdeğe, belleğe ve daha verimli bir soğutma sistemine sahip olacak ve kesinlikle diğer değişiklikleri görecek.

İlgili Makaleler:

Firestorm çekirdeklerinin boyutuna ve tabii ki grafik işlem birimine bakıldığında, Apple teorik olarak yüksek güçlü çekirdek ve GPU kümelerinin sayısını A14 Biyonik kalıbın boyutunu önemli ölçüde artırmak zorunda kalmadan ikiye katlayabilir. Apple’ın bunu başarmak için A14 bellek alt sistemini yükseltmesi gerekeceğine şüphe yok, bu da muhtemelen yeni bir 64 bit bellek kanalı ve daha iyi bir önbellek eklemesi gerekeceği anlamına geliyor.

Tüm bu yükseltmelere rağmen, Apple masaüstü yonga kalıbının boyutlarının, seri yongaların amiral gemisi modellerine benzer olmasını bekliyoruz. Yeni 11. nesil Intel Tiger Lake-U yongalarından daha küçük Intel Ice Lake-U.

WWDC 2020’de Apple, iki yıllık bir süre içinde Intel yongalarının kullanımından vazgeçmeyi ve logo mimarisine dayalı tescilli yongaların kullanımına geçmeyi planladığını belirtti. O zamandan beri Apple Silicon hakkında daha fazla ayrıntı yayınlanmadı ve sadece Apple Silicon’un şirketin diğer çiplerinde kullanılan aynı mimariyi, logoyu kullanacağını biliyoruz. Başlangıçta, bazı analistler yongaların Mac’ler için A Serisi olarak adlandırılabileceğini öne sürdü; Ama sonunda, Cupertino’nun şirketi onlara Apple Silicon adını verdi.

Şu anda Apple Silicon’ın A14 Bionic’e göre daha fazla CPU ve GPU çekirdeğine sahip olmasını ve boyut olarak çok daha büyük olmamasını bekliyoruz. Apple, Apple Silicon yongaları için yüksek güçlü mobil yonga çekirdekleri kullanmayı planladığını hiçbir zaman söylemedi; Bu nedenle, söylediğimiz her şey şu anda bir varsayımdır.

Bu makale hakkında ne düşünüyorsunuz?



Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *