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. Experis GmbH, Berlin
  2. equensWorldline GmbH, Aachen
  3. Waldorf Frommer Rechtsanwälte, München
  4. IKOR Management- und Systemberatung GmbH, deutschlandweit


Anzeige
Hardware-Angebote
  1. und bis zu 60€ Steam-Guthaben erhalten
  2. ab 649,90€

Folgen Sie uns
       


  1. Digital Paper DPT-RP1

    Sonys neuer E-Paper-Notizblock wird 700 US-Dollar kosten

  2. USB Typ C Alternate Mode

    Thunderbolt-3-Docks von Belkin und Elgato ab Juni

  3. Sphero Lightning McQueen

    Erst macht es Brummbrumm, dann verdreht es die Augen

  4. VLC, Kodi, Popcorn Time

    Mediaplayer können über Untertitel gehackt werden

  5. Engine

    Unity bekommt 400 Millionen US-Dollar Investorengeld

  6. Neuauflage

    Neues Nokia 3310 soll bei Defekt komplett ersetzt werden

  7. Surface Studio

    Microsofts Grafikerstation kommt nach Deutschland

  8. Polar

    Fitnesstracker A370 mit Tiefschlaf- und Pulsmessung

  9. Schutz

    Amazon rechtfertigt Sperrungen von Marketplace-Händlern

  10. CPU-Architektur

    RISC-V-Patches für Linux erstmals eingereicht



Haben wir etwas übersehen?

E-Mail an news@golem.de


Anzeige
The Surge im Test: Frust und Feiern in der Zukunft
The Surge im Test
Frust und Feiern in der Zukunft
  1. Computerspiele und Psyche Wie Computerspieler zu Süchtigen erklärt werden sollen
  2. Wirtschaftssimulation Pizza Connection 3 wird gebacken
  3. Mobile-Games-Auslese Untote Rundfahrt und mobiles Seemannsgarn

Redmond Campus Building 87: Microsofts Area 51 für Hardware
Redmond Campus Building 87
Microsofts Area 51 für Hardware
  1. Windows on ARM Microsoft erklärt den kommenden x86-Emulator im Detail
  2. Azure Microsoft betreut MySQL und PostgreSQL in der Cloud
  3. Microsoft Azure bekommt eine beeindruckend beängstigende Video-API

3D-Druck bei der Bahn: Mal eben einen Kleiderhaken für 80 Euro drucken
3D-Druck bei der Bahn
Mal eben einen Kleiderhaken für 80 Euro drucken
  1. Bahnchef Richard Lutz Künftig "kein Ticket mehr für die Bahn" notwendig
  2. Flatrate Öffentliches Fahrradleihen kostet 50 Euro im Jahr
  3. Nextbike Berlins neues Fahrradverleihsystem startet

  1. Re: Warum überhaupt VLC nutzen

    __destruct() | 16:27

  2. Re: Preis für was?

    WonderGoal | 16:24

  3. Re: Itx gehäuse immer teurer?

    mgra | 16:24

  4. Re: Gutes Konzept... schrottiges OS, und dann 4000¤

    Kleba | 16:23

  5. Re: Akito Thunder 2 + Macbook

    WonderGoal | 16:18


  1. 10:10

  2. 09:59

  3. 09:00

  4. 18:58

  5. 18:20

  6. 17:59

  7. 17:44

  8. 17:20


  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