Co znajduje się w chipie iPada?

Pomimo powszechnych spekulacji, nic poza tym, co Steve Jobs ogłosił w zeszłym tygodniu, nie wiadomo o chipie A4 w sercu iPada Apple.

Postawić: A4 iPada to pierwszy domowy chip Apple.

Jobs opisał chip z typową powściągliwością podczas odsłonięcia iPada. Jest zasilany przez nasz własny krzem – jeden gigahercowy układ Apple A4 – krzyczy, powiedział, dodając, że układ A4 zawiera zintegrowany procesor i rdzeń graficzny w jednym systemie na chipie (SoC).

Wkrótce po ogłoszeniu eksperci zaczęli spekulować, że chip jest oparty na tej samej architekturze ARM, co iPhone i iPod touch.

Żadne oficjalne źródło, które udało mi się znaleźć, nie potwierdziło, że A4 korzysta z ARM, mówi Tom Halfhill, starszy analityk w Microprocessor Report. Jednak, jak mówi, logiczne jest założenie, że iPad używa procesora opartego na architekturze ARM. Ma to sens, [ponieważ] Apple nie musiałby przenosić systemu operacyjnego iPhone'a na nową architekturę procesora.

Niektórzy sugerują, że chip może być oparty na najnowszych i najszybszych konstrukcjach ARM, ale zarówno nieco starsze i wolniejsze rdzenie ARM Cortex 8, jak i nowsze rdzenie ARM Cortex 9 mogą działać z częstotliwością zegara jednego gigaherca, zauważa Halfhill. Zwiększenie szybkości rdzenia ARM Cortex 8 - rdzenia, który ma działać w chipie zbudowanym przez Samsunga, który zasila iPhone'a 3GS - do jednego gigaherca byłoby możliwe, ponieważ iPad ma więcej miejsca na baterie, co pozwala inżynierom na napędzanie A4 z prędkością wyższe napięcie, a tym samym częstotliwość zegara.

Gene Munster, starszy analityk ds. badań w Piper Jaffray, mówi, że Apple mógł odczuć potrzebę opracowania własnego chipa z prostego powodu. Jednym z powodów, dla których Apple to zrobił, jest to, że oszczędza pieniądze na chipie, mówi Munster. Na iPhonie chip Samsunga kosztuje 15 USD – jest to trzeci najdroższy element telefonu. Przejście z 15 USD do 5 USD nie wydaje się dużo, ale jeśli pomnożysz to przez 15 milionów urządzeń, to się sumuje.

Surowa prędkość została wymieniona jako kolejny powód, dla którego Apple przeszedł na nowy chip, ale Munster tego nie kupuje - nie z firmami takimi jak NVidia i Qualcomm, oferującymi podobnie wydajne projekty dla netbooków i innych urządzeń. Po prostu nie wyobrażam sobie, by Apple był w stanie samodzielnie zbudować coś, co byłoby lepsze niż te firmy, mówi.

Bardziej prawdopodobnym powodem technicznym niestandardowego krzemu firmy Apple, argumentuje Munster, jest potrzeba ograniczenia zużycia energii do minimum. Mogą stworzyć coś, co nie jest tak szybkie, ale może być lepsze pod względem zużycia energii, mówi. Jeśli spojrzysz na żywotność baterii, o której mówią, tablet jest większy niż iPhone, ale wygląda na to, że wykonali lepszą pracę z żywotnością baterii.

Rdzeń graficzny A4 może również wykorzystywać architekturę ARM, ale wymagałoby to tłumaczenia kodu w locie dla istniejących aplikacji na iPhone'a. Ponieważ prawie wszystkie istniejące aplikacje na iPhone'a będą działać na iPadzie, bardziej prawdopodobne jest, że Apple nadal używa ulepszonych wersji tych samych rdzeni graficznych obecnych w iPhone'ie i iPhone'ie 3GS, które zostały stworzone na podstawie projektów licencjonowanych przez Imagination Technologies z Wielkiej Brytanii.

Przedstawiciele Imagination odmówili dyskusji, czy A4 SoC wykorzystuje rdzeń Imagination. Ale Apple jest właścicielem prawie 10 procent firmy, a wszystkie modele iPhone'a i iPhone'a dotykowego wykorzystują rodzinę rdzeni graficznych PowerVR MBC firmy Imagination. Firma Imagination potwierdziła również niedawno, że iPhone 3GS wykorzystuje ulepszoną konstrukcję PowerVR SGX. Jeśli iPad utrzyma ten trend, może skorzystać z funkcji rdzenia graficznego Imagination, które są wyjątkowo dobrze przystosowane do obsługi ekranu tak dużego, jak ten na iPadzie.

Na przykład Imagination używa tak zwanego odroczonego renderowania opartego na kafelkach, co pomaga przyspieszyć interfejs użytkownika. Dzielisz ekran na małe strefy, mówi Kristof Beets, kierownik ds. rozwoju biznesu graficznego w Imagination. Pozwala to rdzeniom graficznym chipa obliczać poszczególne kafelki ekranu - powiedzmy 32 na 32 piksele na ekranie 800 na 480, z danymi przechowywanymi w pamięci podręcznej chipa. Unikając kroku, w którym pełnoekranowy renderer musi uzyskać dostęp do pamięci RAM, chip może znacznie szybciej renderować ekran pełen obrazów.

Drugą cechą technologii Imagination, która może mieć znaczenie, jest odroczone renderowanie. Zwykle algorytm 3D oblicza dane lokalizacyjne danego obiektu po obliczeniu jego kształtu i zastosowanych do niego efektów świetlnych. Oznacza to, że tam, gdzie piksele na ekranie odpowiadają obiektom blokowanym przez inne obiekty, część tych obliczeń jest marnowana. To samo dotyczy obiektów w oknach ułożonych jeden na drugim w środowisku graficznym. Natomiast chipy Imagination najpierw obliczają dane o lokalizacji, minimalizując liczbę obliczeń, które należy wykonać i pozwalając na mniejsze zużycie energii.

W kwietniu 2008 roku Apple nabył P.A. Semi, producent chipów, który specjalizował się w energooszczędnych procesorach wykorzystujących architekturę PowerPC - tę samą architekturę używaną przez Apple w swoich komputerach, dopóki nie przeszła na procesory Intela w 2006 roku.

Niektóre z [P.A. Inżynierowie Semi mieli doświadczenie w ARM i oczywiście ich wiedzę na temat projektowania układów można by przenieść na dowolną architekturę procesora, mówi Halfhill. Wysoce zintegrowane SoC, takie jak Apple A4, zajęłoby jednak co najmniej 12 do 18 miesięcy na zaprojektowanie, debugowanie i wyprodukowanie, co sprawia, że ​​jest mało prawdopodobne, aby P.A. Inżynierowie pół zaprojektowali go od podstaw.

W opinii Halfhilla sprawia to, że jest to jeszcze bardziej prawdopodobne, że chip A4 składa się głównie z konstrukcji, które ściśle pasują do istniejących rdzeni ARM. Apple musiałby działać bardzo szybko, aby zaprojektować własny rdzeń kompatybilny z ARM i A4 SoC w tak krótkim czasie, mówi. Dlatego uważam, że A4 jest zbudowany na istniejących rdzeniach ARM.

Halfhill sugeruje, że P.A. Semi-inżynierowie mogli zostać zaangażowani do jakiegoś projektu innego niż chip A4. Nie zdziwiłbym się, gdyby wielu lub większość P.A. Inżynierowie pół zostali przydzieleni do innego projektu – takiego jak przyszły chip Apple A5, mówi.

ukryć