TechInsights bekræfter Apples A10X SoC er TSMC 10nm FF; 96.4mm2 Die Størrelse

Et af de mere spændende mysterier i Apple-økosystemet har været spørgsmålet om, hvilken proces virksomheden vil bruge til A10X SoC, der bruges i den nyligt lancerede 2017 iPad Pro-familie. Mens A10, der blev brugt i iPhone, var alt for tidligt til at bruge alt andet end 16nm / 14nm, kommer iPad Pro og A10X midt i overgangspunktet for high-end SoC'er. 16nm er stadig en højtydende proces, men hvis et firma skubber konvolutten, er 10nm tilgængelig. Så hvad ville Apple gøre?

Svaret, som det viser sig, er, at de har valgt at skubbe konvolutten. Den ulydige besætning over kl TechInsights har endelig dissekeret en A10X og offentliggjort deres fund, hvilket giver os vores første dybdegående kig på SoC. Vigtigst er det, at TechInsights bekræfter, at chippen er blevet undersøgt på TSMCs nye 10nm FinFET-proces. Faktisk er A10X den første TSMC 10nm-chip, der dukker op i en forbrugerenhed, en meget interessant vending af begivenhederne, da det ikke var det, som forskellige produktionsvejskort krævede (den ære ville være gået til MediaTek's Helio X30)


Image Courtesy TechInsights

Apple er naturligvis kendt for at skubbe konvolutten på chipdesign og fabrikation; de har ressourcerne til at tage risici, og overskudsmargenerne til at dække dem, hvis de ikke skulle panorere. At A10X er den første 10nm SoC er stadig en særlig interessant udvikling, fordi det er sådan en high-end del. Traditionelt er mindre og billigere dele den første ud af døren, da disse er mindre påvirket af det uundgåelige udbytte og kapacitetsudfordringer i en tidlig fremstillingsnode. I stedet ser Apple ud til at være gået relativt stort med hvad der svarer til deres 10nm pipecleaner-del.

Jeg siger “relativt stort” her, for mens A10X er en stærk del, og stor for en 10nm SoC, med hensyn til absolut dø-størrelse er det ikke så stort af en chip. Af Apple X-series SoC-standarder er den faktisk lille: bare 96.4mm2. Dette er 24% mindre end 16nm A10 SoC (125mm2), og er faktisk endda 9% mindre end A9 SoC (104.5mm2). Så ikke kun er det mindre end nogen af ​​Apples 16nm SoC'er, men det er også omkring 20% mindre end den næste mindre X-serie SoC, A6X. Eller, hvis du vil sammenligne det med den forrige A9X, opnåede Apple en 34% reduktion i formstørrelsen. Med andre ord, Apple har aldrig lavet en iPad SoC så lille før.

En vigtig forskel her er imidlertid, at X-serien SoC'er aldrig før har været den førende del for en ny procesknude. Det har altid været iPhone SoC'er, der har ført opladningen - A9 ved 16nm, A8 ved 20nm, A7 ved 28nm osv. Dette betyder, at Apple som en pipecleaner-del behøver at være særlig opmærksom på risiciene. Hvis en X-serie SoC skal føre opladningen til 10nm-generationen, kan den ikke være tilladt at være for stor. Ikke at dette har forhindret Apple i at pakke i tre CPU-kerner og et 12-klynge-GPU-design.

Når vi taler om størrelse, er TechInsights 'estimater for skalering af arealer ret interessante. Baseret på deres regnskabsmæssige opfattelse mener de, at Apple har opnået en 45% reduktion i funktionsstørrelse i forhold til 16nm, hvilket er i overensstemmelse med en forbedring af en fuld knudepunkt. Dette stemmer overens med TSMCs tidligere erklæringer, men i betragtning af de udfordringer, der er forbundet med at bringe nyere processer på markedet, er det ikke desto mindre spændende at se det ske. For chip-leverandører, der designer produkter mod 10nm og dets 7nm-søskende, er dette gode nyheder, da små formstørrelser er reglen for stort set alle udover Apple.

A10X Arkitektur: A10 udvidet

Dykning lidt dybere, måske den største grund til, at A10X er så lille som den er, er, at Apple ser ud til at have valgt at være konservativ med sit design. Hvad igen, for en pipecleaner-del, er det, du gerne vil gøre.

Apple SoC sammenligning
A10X A9X A8X A6X
CPU 3x Fusion
(Hurricane + Zephyr)
2x Twister 3x Typhoon 2x Swift
CPU urhastighed ~ 2.36GHz 2.26GHz 1.5GHz 1.3GHz
GPU 12 Cluster GPU PVR 12 Cluster Series7 Apple / PVR GXA6850 PVR SGX554 MP4
Typisk RAM 4GB LPDDR4 4GB LPDDR4 2GB LPDDR3 1GB LPDDR2
Hukommelse Bus Bredde 128-bit 128-bit 128-bit 128-bit
Hukommelsesbåndbredde TBD 51.2GB / sek 25.6GB / sek 17.1GB / sek
L2 Cache 8MB 3MB 2MB 1MB
L3 Cache Ingen Ingen 4MB N / A
Manufacturing Process TSMC 10nm FinFET TSMC 16nm FinFET TSMC 20nm Samsung 32nm

Vi ved fra Apples officielle specifikationer, at A10X har 3 Fusion CPU-kernepar, op fra 2-par på A10, og 2 Twister CPU-kerner på A9X, alle med 8MB L2-cache bundet til CPU'en. I mellemtiden er GPU'en i A10X relativt uændret; A9X leveres med et 12-klynge GPU-design, og det gør A10X også. Dette betyder, at Apple ikke har investeret deres gevinst i rummet fra 10nm i meget af vejen for yderligere hardware. For at være sikker, er det ikke kun en mindre A9X, men det er heller ikke den samme slags generationsspring, som vi så fra A8X til A9X eller lignende iterationer.

Desværre er TechInsights 'public die shot release ikke helt stor eller ren nok til at tegne en detaljeret plantegning fra, men på et meget højt niveau kan vi skabe 12 GPU-klynger til venstre sammen med CPU-kernerne til højre. Her er der ikke nogen reelle overraskelser. TechInsights sammenligner det kraftigt med A9X, og der er god grund til at gøre det. IP-blokke er blevet opdateret, men den eneste store ændring er CPU-kernerne, og disse tager ikke meget dysterum i forhold til GPU-kernerne. Dette er, hvad der tillader A10X at være mere kraftfuld end A9X, mens du nyder et så betydeligt formstørrelse i formstørrelsen.

Hvad angår GPU især, angiver Apple i disse dage ikke længere officielt, om de bruger Imagination's PowerVR-arkitektur i deres chips. Desuden ved vi det Apple udvikler deres egen GPU, uafhængigt af Imagination's design, og at det vil blive rullet ud før end senere. Når det er sagt, selv før dagens frigørelse af die-shot har det været temmelig klart, at A10X ikke er så GPU, og die-shotet beviser det yderligere.

Apples udviklerdokumentation er samlet i A10X's GPU sammen med resten af ​​iOS GPU Family 3, som består af alle A9 og A10 SoC'er til familien. Så fra et funktionsindstillet perspektiv bringer A10X's GPU ikke noget nyt på bordet. Med hensyn til dyse-skuddet, som TechInsights korrekt bemærker, ser GPU-klyngerne i A10X næsten nøjagtigt ud som A9X's klynger (og A10'erne for den sags skyld), hvilket yderligere angiver, at det er det samme basedesign.


Image Courtesy TechInsights

I sidste ende betyder det, hvad angår design og funktioner, A10X er relativt ligetil. Det er et passende pipecleaner-produkt til en ny proces, og et, der er beregnet til at drage fuld fordel af matrice-besparelserne i modsætning til at bruge disse besparelser på nye funktioner / transistorer.

Ellers er jeg meget nysgerrig efter, hvad det betyder for strømforbruget - vinder Apple meget der, eller er det alt arealgevinst? A10Xs CPU-urhastighed er kun marginalt højere end A9X's, og stort set identisk med A10, så vi kan se, at Apple ikke har fået meget i vejen for urhastigheder. Så betyder det, at Apple i stedet investerede nogen procesrelaterede gevinster i at reducere strømforbruget, eller, som nogle teorier går, har 10nm ikke markant forbedret strømforbruget i forhold til 16nm? Men svaret på det bliver nødt til at vente på en anden dag.

Kilde

Efterlad en kommentar