Кто производит процессоры для iPhone

Обновлено: 21.11.2024

Производство собственных чипов помогло Apple опередить конкурентов в области смартфонов. Но почему они такие особенные?

iPhone — это чудо инженерной мысли, основанное на инновациях. Снова и снова Apple выпускает ультрасовременные смартфоны, которые предлагают своим постоянным клиентам возможности, с которыми не может сравниться ни один другой производитель смартфонов.

Успех iPhone во многом объясняется мощными и эффективными процессорами, превосходящими смартфоны конкурентов. Продолжайте читать, пока мы обсуждаем чипы процессора, которые позволяют этому устройству превосходить другие смартфоны.

Хронология процессоров iPhone

До 2013 года Apple использовала для своих смартфонов ту же 32-разрядную архитектуру процессора ARMv7, что и Qualcomm. Qualcomm — один из ведущих мировых производителей процессоров для смартфонов, и в большинстве устройств Android используются процессоры этой компании.

Перед выпуском iPhone 5S компания Apple удивила мир, анонсировав 64-разрядный процессор для смартфонов. Процессор A7 стал первой 64-битной системой на кристалле (SoC) собственного производства Apple в 2013 году и был вдвое быстрее своего предшественника, 32-битного A6. iPhone 5S, iPad Air и iPad Mini 2 поставляются с процессором A7.

Qualcomm не ожидала, что Apple выпустит 64-разрядный процессор, что дало Apple огромное преимущество над Qualcomm (которая не выпускала 64-разрядный процессор до третьего 64-разрядного процессора Apple). Последующий выпуск процессоров A8 и A9 означал, что процессоры Apple еще долгое время были намного лучше. С тех пор Apple продолжает улучшать дизайн своих SoC, чтобы повысить производительность и эффективность.

iPhone 13, выпущенный в сентябре 2021 года, будет оснащен процессором A15 Bionic SoC последнего поколения.

Сделано Apple для Apple

Важная причина, по которой iPhone может затмить и пережить Android-смартфоны, заключается в их процессорах. В отличие от других производителей процессорных чипов, таких как Qualcomm, Apple не нужно продавать свои процессоры производителям мобильных телефонов в других странах.

Apple производит процессоры для себя; это означает, что они полностью контролируют дизайн и производительность своих чипов. Им не нужно полагаться на чьи-то процессоры, и они могут без особого беспокойства разработать то, что лучше всего подходит для следующего iPhone или iPad.

Другие производители смартфонов не могут позволить себе такую ​​роскошь и зависят от процессоров Qualcomm или Exynos. Эти чипы не обязательно предназначены для конкретного смартфона, поэтому их производительность и срок службы ухудшаются.

Разрабатывая архитектуру своего процессора, Apple может настроить дизайн в соответствии со своим видением следующего iPhone. Полный контроль над проектированием и производством чипов процессора позволяет iPhone работать так же блестяще, как и они.

Большой чип процессора

Производительность смартфона зависит от многих факторов, и размер процессора является важным фактором. iPhone может работать лучше, потому что у него буквально гораздо больший процессор по сравнению с устройствами Android. Apple не нужно беспокоиться о том, будут ли ее чипы слишком большими или дорогими для других производителей смартфонов.

Разрабатывая архитектуру процессора, Apple контролирует все, что касается чипа процессора, используемого в их iPhone. Сюда входит количество ядер ЦП, размер кэша производительности и общий размер процессора.

Высокопроизводительный кэш

Кэш-память — жизненно важный аспект современных смартфонов. Это намного быстрее, чем ОЗУ, и решает значительную проблему проектирования SoC. Можно считать, что кеш работает с той же скоростью, что и ЦП; это позволяет ЦП тратить меньше времени на ожидание данных и, как следствие, значительно повышает производительность.

Разработчики Apple SoC предусматривают довольно большой кэш-память ЦП, что невозможно для других производителей. Кэш-память iPhone обычно составляет 4 МБ или 8 МБ, тогда как типичные процессоры с архитектурой ARM содержат всего один или два МБ кэш-памяти. Это дорого, но, поскольку Apple не занимается продажей процессорных чипов как таковых, они могут компенсировать затраты за счет розничной цены iPhone.

Процессоры Apple лидируют

Айфоны феноменальны благодаря мощному и высокопроизводительному процессору. Apple имеет полный контроль над дизайном, что позволяет ей создавать SoC, который быстрее, больше и эффективнее. Apple далеко впереди конкурентов, но как долго они будут править безраздельно?

Майко Аморим (CC0)

Теперь TSMC является основным партнером Apple по производству процессоров, выпуская 7-нанометровые (нм) чипы A13 для iPhone, а к 2023 году она может начать производить 3-нанометровые чипы для iPhone.

Что такое нанометр?

Нанометр – это одна миллиардная часть метра. Это единица измерения, используемая для отображения расстояния между транзисторами, составляющими процессор. Чем меньше число нанометров, тем большее количество транзисторов можно втиснуть в один чип.

Более быстрые процессоры, которые также более энергоэффективны.

Быстрое iMovement

Микросхемы Apple годами лидируют в отрасли. Компания разрабатывает процессоры на базе ARM с 2007 года, увеличила темпы с выпуском процессора A4 и процессора A6, а в 2016 году продвинулась еще дальше, выпустив процессор A10.

Компания добивалась значительных улучшений производительности и энергоэффективности с каждой итерацией:

  • Процессор A10 Fusion в iPhone 7 стал первым SOC, разработанным Apple. Он обеспечивает на 40 % лучшую производительность процессора и на 50 % лучшую графику, чем 64-разрядный чип A9, разработанный Apple (используемый в iPhone 6S), который он заменил.
  • Компания Apple добилась прироста производительности на 25 % при переходе с 14 нм A10 на 7 нм A11.
  • Процессоры Apple A12 обеспечили значительный прирост производительности по сравнению с серией A11 отчасти потому, что они первыми внедрили 7-нм техпроцесс.
  • Существующие процессоры Apple серии A13 (7 нм) поддерживают эту тенденцию. Они обеспечивают на 20 % более высокую производительность и на 40 % лучшую энергоэффективность по сравнению с процессором A12 2018 года.
  • Вы можете ознакомиться с увеличением производительности между A6 и A11.

Считается, что Apple перейдет на 5-нанометровые процессоры в 2020 году после комментариев финансового директора TSMC Лоры Хо, которая сообщила, что его компания стала «более агрессивной» в отношении производства этих чипов. Это означает, что процессоры A14 следующего года могут быть построены с использованием 5-нанометровой технологии, которая должна обеспечить аналогичный прирост производительности и энергоэффективности.

Это должно быть полезно, так как Apple пытается справиться с новыми требованиями к питанию решений 5G, которые она начнет выставлять на продажу в конце 2020 года.

Завтра будущее будет лучше

Это не конец дорожной карты. TSMC приступила к строительству 3-нм производственного предприятия в Южно-Тайваньском научно-технологическом парке, Тайнань, Тайвань. Это огромные инвестиции — приводятся цифры, приближающиеся к 20 миллиардам долларов, — и ожидается, что массовое производство начнется к концу 2022 или началу 2023 года. /p>

В конце концов, Apple — один из крупнейших клиентов TSMC, поэтому она неизбежно будет заинтересована, по крайней мере, в том, что там производится.

Что это нам говорит?

В некотором смысле это говорит нам мало нового. Достаточно взглянуть на послужной список Apple, чтобы понять, что она на 100 % занимается разработкой и распространением самых передовых в мире процессоров и постоянным улучшением этих архитектур.

Мы также знаем, что компания хочет использовать в своем оборудовании запатентованные технологии, которые конкуренты не могут копировать на законных основаниях. Он научился этому на собственном горьком опыте, когда ему не удалось выиграть войну с подражателями за патенты на промышленный образец.

Это также подтверждает, что Apple не работает в случайном ритме, а сохраняет четкую навигацию по четкой дорожной карте:

  1. Это свидетельствует о том, что путь усовершенствования процессоров остается стабильным вплоть до 2023 года и далее.
  2. Это говорит о том, что Apple сможет ежегодно вносить значительные улучшения в процессоры и энергоэффективность до тех пор и в дальнейшем.

Это также говорит о том, что если дорожная карта Apple в отношении процессоров останется прежней, то и общая миссия компании останется прежней.

Какая общая картина?

Совершенно очевидно, что 64-разрядные процессоры Apple соответствуют некоторым процессорам для настольных ПК, а теперь даже превосходят их. Это должно быть важно с точки зрения более широкой стратегии Apple, поскольку iPad и iPhone предназначены для выполнения большинства задач, а компьютеры Mac все более высокого класса доступны для выполнения более сложных задач.

Окажет ли это также важное значение для широко обсуждаемого, но никогда не подтверждаемого (а иногда и опровергаемого) плана Apple по унификации своих платформ?

Мы не знаем наверняка, но это снова делает немыслимое возможным. Насколько быстрыми станут iPhone, прежде чем они смогут полностью заменить компьютеры?

Подпишитесь на меня в Twitter или присоединяйтесь ко мне в баре и гриле AppleHolic и группах обсуждений Apple на MeWe.

Джонни — независимый писатель, который пишет (в основном об Apple и технологиях) с 1999 года.

Джонни Сроуджи на заводе Apple по производству чипов в Купертино.

Apple Inc. разрабатывает собственные системы на кристалле (SoC) и системы в корпусе (SiP) для своих потребительских устройств.Разработка под названием «Apple Silicon» возглавляется старшим вице-президентом по аппаратным технологиям Джонни Сроуджи на предприятиях Apple по производству микросхем в Купертино, Калифорния, и Герцлии, Израиль. [1] [2]

Содержание

История

Лаборатория долговечности чипов Apple в Купертино.

В апреле 2008 г. Apple приобрела компанию P.A. Semi за 278 миллионов долларов, чтобы предоставить компании собственный дизайн процессора без производственных мощностей. В то время Apple полагалась на Intel для центральных процессоров в своих продуктах для настольных ПК и на Samsung для своих мобильных продуктов. [3]

Ранние процессоры

Apple впервые применила SoC (систему на кристалле) в ранних версиях iPhone и iPod touch. Разработанные Apple и произведенные Samsung, они объединяют в одном корпусе: единое вычислительное ядро ​​(ЦП) на базе ARM, графический процессор (ГП) и другую электронику, необходимую для мобильных вычислений.

  • APL0098 (также 8900B [4] или S5L8900) — это система «пакет на упаковке» (PoP) на кристалле (SoC), которая была представлена ​​29 июня 2007 г. при запуске оригинального iPhone. Он включает в себя одноядерный процессор ARM11 с частотой 412 МГц и графический процессор PowerVR MBX Lite. Он был произведен Samsung по 90-нм техпроцессу. [5] iPhone 3G и iPod touch 1-го поколения также использовали его. [6]
  • APL0278[7] (также S5L8720) — это однокристальная система PoP, представленная 9 сентября 2008 г. при запуске iPod touch второго поколения. Он включает в себя одноядерный процессор ARM11 с частотой 533 МГц и графический процессор PowerVR MBX Lite. Он был произведен Samsung по 65-нм техпроцессу. [5][6]
  • APL0298 (также S5L8920) — это однокристальная система PoP, представленная 8 июня 2009 г. при запуске iPhone 3GS. Он включает в себя одноядерный процессор ARM Cortex-A8 с частотой 600 МГц и графический процессор PowerVR SGX535. Он был произведен Samsung по 65-нм техпроцессу. [8]
  • APL2298 (также S5L8922) — это версия процессора на кристалле iPhone 3GS с уменьшенным размером 45 нм, которая была представлена ​​9 сентября 2009 г. при запуске iPod touch 3-го поколения. [5]

Серия

Серия Apple A — это семейство однокристальных систем, разработанных Apple для использования в своих мобильных и потребительских устройствах. Они объединяют одно или несколько процессорных ядер (CPU) на базе ARM, графический процессор (GPU), кэш-память и другую электронику, необходимую для обеспечения функций мобильных вычислений в одном физическом корпусе. Первоначально они производились для Apple компанией Samsung, но с тех пор производство перешло к TSMC. [9]

  • Apple A4 — представлен в оригинальном iPad, а также использовался в iPhone 4, iPod touch (4-го поколения) и Apple TV (2-го поколения).
  • Apple A5 — представлен в iPad 2 и используется в iPhone 4S, iPod touch (5-го поколения) и iPad mini 1-го поколения.
  • Apple A5X — представлен в iPad (3-го поколения).
  • Apple A6 — представлен в iPhone 5 и позднее использовался в iPhone 5C; содержал собственный ЦП, разработанный внутри Apple (называемый «Swift»), вместо лицензированного у ARM. [10]
  • Apple A6X — представлен в iPad (4-го поколения).
  • Apple A7 — представлен в iPhone 5S, первом 64-разрядном мобильном процессоре компании. Также используется в iPad mini 2-го и 3-го поколения и iPad Air 1-го поколения. [1]
  • Apple A8 — представлен в iPhone 6 и 6 Plus; также используется в iPad mini 4, iPod touch 6-го поколения и HomePod.
  • Apple A8X — представлен в iPad Air 2.
  • Apple A9 — представлен в iPhone 6S и 6S Plus, а затем использовался в iPhone SE 1-го поколения и iPad 5-го поколения.
  • Apple A9X — представлен в iPad Pro 1-го поколения, первом процессоре компании «настольного класса» для мобильных устройств. [1]
  • Apple A10 Fusion — представлен в iPhone 7 и 7 Plus, а затем использовался в iPad 6-го и 7-го поколения. Это был первый процессор, произведенный для Apple исключительно TSMC. [9]
  • Apple A10X Fusion — представлен в iPad Pro 2-го поколения, а также используется в Apple TV 4K 1-го поколения.
  • Apple A11 Bionic — представлен в iPhone 8, 8 Plus и iPhone X. Первая реализация машинного обучения Neural Engine.
  • Apple A12 Bionic — представлен в iPhone XR, XS и XS Max, а также использовался в iPad Air 3-го поколения, iPad mini 5-го поколения и Apple TV 4K 2-го поколения, а затем использовался в 8-м поколении. iPad нового поколения.
  • Apple A12X Bionic — представлен в iPad Pro 3-го поколения.
  • Apple A12Z Bionic — представлен в iPad Pro 4-го поколения и используется в наборе Developer Transition Kit для Mac mini 2020 года.
  • Apple A13 Bionic — представлен в iPhone 11, 11 Pro, 11 Pro Max; также используется в iPhone SE 2 поколения, а затем в iPad 9 поколения.
  • Apple A14 Bionic — представлен в iPad Air 4-го поколения, а также используется в серии iPhone 12. [11][12]
  • Apple A15 Bionic — представлен в серии iPhone 13 и iPad mini 6-го поколения; [13] также используется в iPhone SE 3-го поколения в марте 2022 года. [14]

Серия М

Семейство процессоров Apple M1

Представлен Apple в конце 2020 года для перехода компьютеров Mac с процессоров Intel. К концу следующего года осталось только три компьютера Mac на базе Intel: 27-дюймовый iMac, Mac mini (все еще предлагаемый в качестве альтернативы версии M1) и Mac Pro 3-го поколения. [15]

В ноябре Apple начала выпускать компьютеры Mac с чипами M1, разработанными Apple, и кремниевая технология Apple в конечном итоге заменит все чипы Intel, которые Apple использовала в своей линейке Mac на протяжении многих лет.


Похоже, у Intel проблемы с переходом Apple. На прошлой неделе компания запустила рекламную кампанию против M1 Mac с Джастином Лонгом в главной роли, и теперь Intel возлагает надежды на производство кремниевых чипов Apple для Apple в будущем.

Сегодня генеральный директор Intel Пэт Гелсингер поделился некоторыми подробностями о планах Intel на будущее, включая создание отдельного подразделения Intel Foundry Services и двух новых заводов по производству микросхем, которые строятся в Аризоне. В будущем Intel хочет стать крупным поставщиком литейных мощностей в США и Европе, производя чипы для других компаний.


Обсуждая новые планы Intel, Гелсингер сказал, что Intel планирует привлечь Apple в качестве потенциального клиента, который увидит, что Intel будет производить кремниевые чипы Apple для использования в устройствах Apple, если Apple действительно решит воспользоваться услугами Intel.< /p>

Гелсингер только что сказал, что Intel, которая наращивает литейный бизнес для производства чипов для других компаний на основе их разработок, будет ухаживать за Apple как за клиентом. Эпоха Intel Mac, возможно, еще не закончилась. — Гарри Маккракен (@harrymccracken) 23 марта 2021 г.


В настоящее время Apple полагается на Тайваньскую компанию по производству полупроводников (TSMC) для производства всех кремниевых чипов серии A и Apple, используемых в iPhone, iPad, Mac и других устройствах. TSMC — единственный поставщик Apple, поэтому есть вероятность, что Apple и Intel смогут заключить сделку, которая позволит Apple диверсифицировать свою цепочку поставок.

IFS будет отличаться от других предложений Foundry сочетанием передовых технологий обработки и компоновки, выделенными мощностями в США и Европе и портфелем IP-решений мирового класса для клиентов, включая ядра x86, а также IP-адреса экосистем ARM и RISC-V.

Если Intel хочет добиваться от Apple будущих заказов на чипы, реклама против Apple, которую компания сейчас запускает, может оказаться неразумной. Intel наняла бывшего актера «Я Mac» Джастина Лонга для создания серии рекламных роликов, в которых компьютеры Mac ‌M1‌ сравниваются с ПК Intel таким образом, чтобы ПК Intel позиционировались как превосходные машины.


Реклама Intel продвигает гибкость портативных ПК и утверждает, что никто не использует Mac для игр. Рекламные объявления также высмеивают ограниченное количество портов на компьютерах Apple Mac и называют их отсутствием сенсорных экранов. Intel активно освещает свой контент, направленный против M1, в Твиттере и даже создала весьма предвзятый веб-сайт, на котором ПК противопоставляются «M1» Mac.

Читайте также: