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A9X: Apple wirft Cache raus und packt Shader rein

Weniger CPU-Kerne, dafür mehr Shader-Rechenwerke: Ein Die-Shot von Apples A9X-Chip des iPad Pro zeigt interessante Details, etwa bei der dritten Cache-Stufe. Die fehlt, was mehrere Gründe haben dürfte.

Artikel veröffentlicht am ,
Chip-Package des A9X
Chip-Package des A9X (Bild: iFixit)

Die Prozessorspezialisten von Chipworks haben The Motley Fool einen Die-Shot des A9X-Chips des iPad Pro zur Verfügung gestellt, hinzu kommen weitere Informationen: Die Grafikeinheit verfügt über doppelt so viele Shader-Blöcke wie der A9-Chip des iPhone 6S, dafür hat Apple die dritte Cache-Stufe und, verglichen mit dem A8X-Prozessor des iPad Air 2, einen CPU-Kern gestrichen.

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Warum Apple so vorgeht, dürfte folgende Gründe haben: Bei einem Gerät wie dem iPad Pro ist eine hohe Grafikleistung wichtig, weshalb Apple sich beim A9X für eine PowerVR XT7 mit zwölf Shader-Cluster entschieden hat. Offiziell listet Lizenzgeber Imagination Technologies eine solche GPU-Variante nicht, die XT7-Reihe skaliert allerdings bis hoch zu 16 Blöcken. Die zwölf Shader-Cluster des A9X takten offenbar ähnlich hoch oder höher als die sechs des A9.

  • Die-Shot des A9X (Bild: Chipworks)
Die-Shot des A9X (Bild: Chipworks)

Überraschend, aber keine neue Erkenntnis mehr seit dem Test des iPad Pro, sind die nur zwei CPU-Kerne. Der A8X-Chip nutzt noch drei, allerdings mit der älteren Typhoon- statt Twister-Mikroarchitektur. Zudem takten die Kerne im A9X mit bis zu 2,26 statt mit bis zu 1,5 GHz. Das neue System-on-a-Chip ist trotz TSMCs Herstellungsverfahren 16FF+ mit 147 mm² Die-Size ein großer Prozessor. Zum Vergleich: Die TSMC-Version des A9 misst 104,5 mm².

Grob die Hälfte der Fläche wird durch die Shader-Blöcke belegt, die CPU-Kerne samt L2-Cache nehmen nur vergleichsweise wenig Platz ein. Auffällig ist der Verzicht auf eine dritte Cache-Stufe, die es beim A9- und beim A8X-Chip noch gibt. Zwar lassen sich SRAM-Zellen sehr eng packen, ein 8 MByte großer Zwischenpuffer würde das Die aber vergrößern und teurer machen.

Da das Speicherinterface ohnehin 128 Bit breit ist und an schnellen LPDDR4-RAM angebunden ist, hat sich Apple gegen den L3-Cache entschieden. Ein Zwischenpuffer hätte den Chip auf Kosten der Die-Fläche vermutlich nicht übermäßig flotter, sondern vor allem sparsamer gemacht. Im iPad Pro ist jedoch Platz zur Kühlung, weshalb uns der L3-Verzicht als sinnvoll erscheint.

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Trollversteher 03. Dez 2015

Nein, den habe ich nicht zum Spielen gekauft, sondern für professionelle...

ms (Golem.de) 30. Nov 2015

Es dürfte mehr Energie kosten, Daten, die nicht in den L2 der CPU oder den L2 der iGPU...

ms (Golem.de) 30. Nov 2015

Doch, aber dann (also mit L3) wäre der Chip viel viel größer und damit weitaus teurer...


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