Abo
  • Services:
Anzeige
Der A7 auf dem Mainboard des iPhone 5S
Der A7 auf dem Mainboard des iPhone 5S (Bild: Ifixit.com)

CPU-Architektur: Darum ist Apples A7 so schnell

Anandtech hat anhand von Apples Kommentaren in einem Compiler und eigenen Programmen Apples A7-SoC im iPhone 5S und im iPad Air analysiert. Das Ergebnis: Apples ARM-Kerne orientieren sich viel stärker an großen PC-Prozessoren, als man bisher annehmen konnte.

Anzeige

Mit dem ARM-SoC A7, das erstmals im iPhone 5S zum Einsatz kam, hat Apple die Rechenleistung seiner selbst entwickelten Chips in etwa verdoppelt - ein Kunststück, das heute von einer Architektur zur nächsten nicht mehr selbstverständlich ist. Anders als andere Prozessorentwickler wie AMD, IBM und Intel dokumentiert Apple seine Designs aber nicht öffentlich, mit der Zeit kommen einige Details aber doch ans Licht. Das ist unter anderem durch Kommentare im Quelltext des LLVM-Compilers der Fall, den Apple einsetzt. Damit Programmierer die Vorzüge einer neuen Architektur kennen, müssen sie ihren Code entsprechend auslegen, sonst bleiben die Techniken, die mehr Tempo möglich machen, ungenutzt.

So kommt auch Anand Lal Shimpi zu dem Schluss: "Bisher gibt es fast keine Anwendung unter iOS, welche die Rechenleistung des Prozessors ausnutzt." Dazu hat Shimpi sowohl die Kommentare im Compiler untersucht als auch auf Tipps von anderen Programmierern gehört und seine Theorien mit einigen Beispielprogrammen untersucht.

Die Architektur des A7 trägt den Codenamen "Cyclone", der Vorgänger heißt "Swift". Dabei fand auch ein Wechsel des ARM-Designs v7 auf v8 statt, ARM-v8 ist die erste 64-Bit-Architektur für die kleinen Kerne - obwohl klein hier nicht mehr ganz passt: Der A7 besteht aus über einer Milliarde Transistoren und ist 102 Quadratmillimeter groß.

Diese große Die-Fläche hat Apple zunächst für das Offensichtliche genutzt, denn die L1-Caches für Daten und Befehle wurden von je 32 auf 64 KByte verdoppelt. Der L2-Cache blieb mit 1 MByte unverändert, zusätzlich gibt es aber noch einen L3-Cache von 4 MByte. Damit spart Apple viele Zugriffe auf den Hauptspeicher ein, da dieser bei den ARM-Designs wie auch bei PCs in der vergangenen Zeit kaum schneller wird.

Vor allem aber hat Apple die Parallelität in den CPU-Kernen stark erhöht. Wie auch moderne PC-CPUs sind die ARM-Cores superskalar, sie können mehr als einen Befehl in einem Takt abarbeiten. Außerdem arbeiten sie mit Micro-Ops, welche im Out-of-Order-Verfahren umsortiert werden können. Die Grundlagen solcher Architekturen hat Golem.de am Beispiel von Intels erster Core-Architektur ausführlich erklärt.

Gegenüber dem A6 kann der A7 ganze sechs statt drei Befehle gleichzeitig verarbeiten. Der Puffer, in dem die Micro-Ops in eine optimale Reihenfolge gebracht werden können, fasst nun 192 statt 45 Einträge. Zum Vergleich: Selbst bei Intels aktueller Architektur Haswell ist dieser Reorder-Buffer nicht größer.

A7 orientiert sich an x86-CPUs 

eye home zur Startseite
Anonymer Nutzer 16. Mai 2014

Unwort des Jahres "FLAGSCHIFF". Ich kann es nicht mehr lesen :D

Tom01 14. Apr 2014

Ein ATOM ist nicht mal ansatzweise so schnell wie ein Power4 oder G5 Prozessor.

Tom01 14. Apr 2014

Mit Desktop-Class ist ja auch der neue 64-Bit A7 Chip gemeint nicht die alten Raspberry...

Sander Cohen 03. Apr 2014

Ach, kommt schon hin! Freiwillig würde ich mit Gimp auch nicht arbeiten wollen! Da gibt...

Seitan-Sushi-Fan 03. Apr 2014

Snapdragons sind von der Stange und werden praktisch in jedem High-End-Smartphone...



Anzeige

Stellenmarkt
  1. Dürr IT Service GmbH, Bietigheim-Bissingen
  2. Ratbacher GmbH, Frankfurt am Main
  3. Knauf Gips KG, Iphofen (Raum Würzburg)
  4. Jos. Schneider Optische Werke GmbH, Bad Kreuznach


Anzeige
Spiele-Angebote
  1. ab 129,99€
  2. 25,99€
  3. 23,99€

Folgen Sie uns
       


  1. Netgear Nighthawk X6S

    Triband-Router kann mit Sprache gesteuert werden

  2. Spark

    DJI-Minicopter stürzt ab

  3. Nachfolger Watchbox

    RTL beendet Streamingportal Clipfish

  4. Chipmaschinenausrüster

    ASML demonstriert 250-Watt-EUV-System

  5. Linux-Distribution

    Opensuse Leap 42.3 baut Langzeitpflege aus

  6. Soziales Netzwerk

    Facebook soll an Smart-Speaker mit Display arbeiten

  7. Kumu Networks

    Vollduplex-WLAN auf gleicher Frequenz soll noch 2018 kommen

  8. IT-Dienstleister

    Daten von 400.000 Unicredit-Kunden kompromittiert

  9. Terrorismusbekämpfung

    Fluggastdatenabkommen mit Kanada darf nicht in Kraft treten

  10. Makeblock Airblock im Test

    Es regnet Drohnenmodule



Haben wir etwas übersehen?

E-Mail an news@golem.de


Anzeige
Ikea Trådfri im Test: Drahtlos (und sicher) auf Schwedisch
Ikea Trådfri im Test
Drahtlos (und sicher) auf Schwedisch
  1. Die Woche im Video Kündigungen, Kernaussagen und KI-Fahrer
  2. Augmented Reality Ikea will mit iOS 11 Wohnungen virtuell einrichten
  3. Space10 Ikea-Forschungslab untersucht Umgang mit KI

Indiegames Rundschau: Meisterdiebe, Anti- und Arcadehelden
Indiegames Rundschau
Meisterdiebe, Anti- und Arcadehelden
  1. Jump So was wie Netflix für Indiegames
  2. Indiegames-Rundschau Weltraumabenteuer und Strandurlaub
  3. Indiegames-Rundschau Familienflüche, Albträume und Nostalgie

Creoqode 2048 im Test: Wir programmieren die größte portable Spielkonsole der Welt
Creoqode 2048 im Test
Wir programmieren die größte portable Spielkonsole der Welt
  1. Arduino 101 Intel stellt auch das letzte Bastler-Board ein
  2. 1Sheeld für Arduino angetestet Sensor-Platine hat keine Sensoren und liefert doch Daten
  3. Calliope Mini im Test Neuland lernt programmieren

  1. Nanu, kein neuer Stecker? [kwT]

    Nullmodem | 16:46

  2. Re: Erster Eindruck..

    Daem | 16:45

  3. Re: Viel zu spät

    jayrworthington | 16:45

  4. Re: Schlangenöl

    user1391 | 16:44

  5. Re: Bald SATA Ersatz?

    Dwalinn | 16:44


  1. 16:53

  2. 16:22

  3. 14:53

  4. 14:15

  5. 14:00

  6. 13:51

  7. 13:34

  8. 12:48


  1. Themen
  2. A
  3. B
  4. C
  5. D
  6. E
  7. F
  8. G
  9. H
  10. I
  11. J
  12. K
  13. L
  14. M
  15. N
  16. O
  17. P
  18. Q
  19. R
  20. S
  21. T
  22. U
  23. V
  24. W
  25. X
  26. Y
  27. Z
  28. #
 
    •  / 
    Zum Artikel