Apple-Silizium -Apple silicon

Mac-Umstellung auf Apple-Silizium
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Apple Silicon ist eine Reihe von System-on-a-Chip (SoC)- und System-in-a-Package (SiP)-Prozessoren, die von Apple Inc. entwickelt wurden und hauptsächlich die ARM-Architektur verwenden . Es ist die Grundlage der meisten neuen Mac -Computer sowie von iPhone , iPad , Apple TV und Apple Watch und von Produkten wie AirPods , HomePod und seinem Nachfolger HomePod Mini , iPod Touch und AirTag .

Apple kündigte auf der WWDC 2020 am 22. Juni 2020 seinen Plan an , Mac-Computer von Intel-Prozessoren auf Apple-Silizium umzustellen. Die ersten Macs, die mit dem Apple M1 -Prozessor gebaut wurden, wurden am 10. November 2020 vorgestellt. Anfang 2022 wurden die meisten Mac-Modelle damit gebaut Apple-Silizium; Ausnahmen waren der Core i5/i7 Mac Mini und der Mac Pro .

Apple lagert die Herstellung der Chips aus, kontrolliert aber vollständig ihre Integration in die Hardware und Software des Unternehmens. Johny Srouji ist für das Siliziumdesign von Apple verantwortlich.

Frühe Serie

Apple verwendete SoCs erstmals in frühen Versionen des iPhone und iPod Touch . Sie vereinen in einem Paket einen einzelnen ARM-basierten Prozessorkern ( CPU ), eine Grafikverarbeitungseinheit ( GPU ) und andere für mobile Computer erforderliche Elektronik.

Der APL0098 (auch 8900B oder S5L8900) ist ein Package-on-Package (PoP)-System auf einem Chip (SoC), das am 29. Juni 2007 bei der Markteinführung des ursprünglichen iPhone eingeführt wurde . Es enthält eine 412-MHz-Single-Core- ARM11 - CPU und eine PowerVR MBX Lite-GPU. Es wurde von Samsung in einem 90-nm- Prozess hergestellt . Auch das iPhone 3G und der iPod Touch der ersten Generation verwenden es.

Der APL0278 (auch S5L8720) ist ein PoP-SoC, der am 9. September 2008 bei der Markteinführung des iPod Touch der zweiten Generation eingeführt wurde . Es enthält eine 533-MHz-Single-Core-ARM11-CPU und eine PowerVR - MBX-Lite-GPU. Es wurde von Samsung in einem 65-nm- Prozess hergestellt.

Der APL0298 (auch S5L8920) ist ein PoP-SoC, der am 8. Juni 2009 bei der Markteinführung des iPhone 3GS eingeführt wurde . Es enthält eine 600-MHz-Single-Core- Cortex-A8- CPU und eine PowerVR-SGX535-GPU. Es wurde von Samsung in einem 65-nm-Prozess hergestellt.

Der APL2298 (auch S5L8922) ist eine auf 45 nm geschrumpfte Version des iPhone 3GS SoC und wurde am 9. September 2009 bei der Markteinführung des iPod Touch der dritten Generation eingeführt .

Eine Serie

Evolution der Apple "A"-Serie

A4 12. März 2010 - 10. September 2013 A5 2. März 2011 - 4. Oktober 2016 A5X 7. März–23. Oktober 2012 A6 12. September 2012–9. September 2015 A6X 23. Oktober 2012 – 22. Oktober 2013 18. März – 16. Oktober 2014 A7 10. September 2013 - 21. März 2017 A8 9. September 2014 – heute A8X 16. Oktober 2014 - 21. März 2017 A9 9. September 2015 - 12. September 2018 A9X 9. November 2015 - 5. Juni 2017 A10 Fusion 7. September 2016 - heute A10X Fusion 5. Juni 2017 bis 20. April 2021 A11 Bionic 12. September 2017 - 15. April 2020 A12 Bionic 12. September 2018 – heute A12X Bionic 30. Oktober 2018 - 18. März 2020 A13 Bionic 10. September 2019 – heute A12Z Bionic 18. März 2020 - 20. April 2021 A14 Bionic 15. September 2020 – heute A15 Bionic 14. September 2021 – heute

Die Apple "A"-Serie ist eine Familie von SoCs , die in bestimmten Modellen des iPhone , iPad (neueste iPads Pro und Air verwenden den Apple M1 SOC), iPod Touch , dem eingestellten ursprünglichen HomePod und dem digitalen Mediaplayer Apple TV verwendet werden. Sie integrieren einen oder mehrere ARM-basierte Verarbeitungskerne ( CPU ), eine Grafikverarbeitungseinheit ( GPU ), Cache-Speicher und andere Elektronik, die zur Bereitstellung mobiler Computerfunktionen in einem einzigen physischen Paket erforderlich sind.

Apfel A4

Das Apple A4 ist ein von Samsung hergestelltes PoP -SoC, das erste von Apple selbst entwickelte SoC. Es kombiniert eine ARM Cortex-A8- CPU – die auch in Samsungs S5PC110A01-SoC verwendet wird – und einen PowerVR SGX 535 -Grafikprozessor (GPU), die alle auf dem 45-Nanometer-Siliziumchip-Fertigungsprozess von Samsung basieren. Das Design betont die Energieeffizienz. Der A4 kam 2010 im Handel auf dem iPad- Tablet von Apple auf den Markt und wurde später im iPhone 4 - Smartphone, im iPod Touch der vierten Generation und im Apple TV der zweiten Generation verwendet .

Der im A4 verwendete Cortex-A8-Kern mit dem Namen „ Hummingbird “ soll Leistungsverbesserungen nutzen, die von Samsung in Zusammenarbeit mit dem später von Apple übernommenen Chipdesigner Intrinsity entwickelt wurden. Er kann mit weitaus höheren Taktraten laufen als andere Cortex-A8 Designs, bleibt jedoch vollständig kompatibel mit dem von ARM bereitgestellten Design. Der A4 läuft in verschiedenen Produkten mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten: 1 GHz in den ersten iPads, 800 MHz im iPhone 4 und iPod Touch der vierten Generation und eine nicht genannte Geschwindigkeit im Apple TV der 2. Generation.

Die SGX535-GPU des A4 könnte theoretisch 35 Millionen Polygone pro Sekunde und 500 Millionen Pixel pro Sekunde übertragen, obwohl die Leistung in der realen Welt möglicherweise erheblich geringer ist. Weitere Leistungsverbesserungen beinhalten zusätzlichen L2-Cache .

Das A4-Prozessorpaket enthält kein RAM , unterstützt aber die PoP - Installation. Das iPad der 1. Generation, der iPod Touch der vierten Generation und das Apple TV der 2. Generation verfügen über einen A4, der mit zwei stromsparenden 128-MB- DDR-SDRAM - Chips (insgesamt 256 MB) ausgestattet ist, während das iPhone 4 über zwei 256-MB-Pakete für a verfügt insgesamt 512 MB. Der Arbeitsspeicher ist über den 64 Bit breiten AMBA 3 AXI -Bus von ARM mit dem Prozessor verbunden. Um dem iPad eine hohe Grafikbandbreite zu verleihen, ist die Breite des RAM-Datenbusses doppelt so breit wie bei früheren ARM11- und ARM9-basierten Apple-Geräten.

Apple A5

Der Apple A5 ist ein von Samsung hergestellter SoC , der den A4 ersetzt hat . Der Chip kam im März 2011 mit der Veröffentlichung von Apples Tablet iPad 2 auf den Markt , gefolgt von seiner Veröffentlichung im iPhone 4S - Smartphone später in diesem Jahr. Im Vergleich zum A4 kann die A5 - CPU "die doppelte Arbeit leisten" und die GPU "bis zu neunmal so viel Grafikleistung", so Apple.

Der A5 enthält eine Dual-Core- ARM-Cortex-A9- CPU mit der fortschrittlichen SIMD -Erweiterung von ARM, die als NEON vermarktet wird , und eine Dual-Core- PowerVR -SGX543MP2-GPU. Diese GPU kann zwischen 70 und 80 Millionen Polygone/Sekunde pushen und hat eine Pixelfüllrate von 2 Milliarden Pixel/Sekunde. Auf der Seite mit den technischen Daten des iPad 2 heißt es, dass das A5 mit 1 GHz getaktet ist, obwohl es seine Frequenz anpassen kann, um die Batterielebensdauer zu verlängern. Die Taktrate der im iPhone 4S verwendeten Einheit liegt bei 800 MHz. Wie beim A4 beträgt die Prozessgröße des A5 45 nm.

Eine aktualisierte 32-nm -Version des A5-Prozessors wurde im Apple TV der 3. Generation, im iPod Touch der fünften Generation , im iPad Mini und in der neuen Version des iPad 2 (Version iPad2,4) verwendet. Der Chip im Apple TV hat einen gesperrten Kern. Markierungen auf dem quadratischen Gehäuse weisen darauf hin, dass es APL2498 heißt , und in der Software heißt der Chip S5L8942 . Die 32-nm -Variante des A5 bietet eine um etwa 15 % längere Akkulaufzeit beim Surfen im Internet, eine um 30 % längere Akkulaufzeit beim Spielen von 3D-Spielen und eine um etwa 20 % längere Akkulaufzeit während der Videowiedergabe.

Im März 2013 veröffentlichte Apple eine aktualisierte Version des Apple TV der 3. Generation (Rev A, Modell A1469), die eine kleinere Single-Core-Version des A5-Prozessors enthält. Im Gegensatz zu den anderen A5-Varianten ist diese Version des A5 kein PoP und hat keinen gestapelten RAM. Der Chip ist sehr klein, nur 6,1 × 6,2 mm, aber da die Verringerung der Größe nicht auf eine Verringerung der Strukturgröße zurückzuführen ist (er befindet sich immer noch in einem 32-nm-Fertigungsprozess), weist dies darauf hin, dass diese A5-Revision ein neues Design hat . Markierungen sagen, dass es APL7498 heißt , und in der Software heißt der Chip S5L8947 .

Apple A5X

Das Apple A5X ist ein SoC, das am 7. März 2012 bei der Markteinführung des iPad der dritten Generation angekündigt wurde . Es ist eine Hochleistungsvariante des Apple A5 ; Apple behauptet, es habe die doppelte Grafikleistung des A5. Es wurde im iPad der vierten Generation vom Apple A6X - Prozessor abgelöst.

Das A5X verfügt über eine Quad-Core-Grafikeinheit (PowerVR SGX543MP4) anstelle des bisherigen Dual-Core sowie einen Quad-Channel-Speichercontroller, der eine Speicherbandbreite von 12,8 GB/s bereitstellt, etwa dreimal so viel wie im A5. Die hinzugefügten Grafikkerne und zusätzlichen Speicherkanäle summieren sich zu einer sehr großen Die-Größe von 165 mm², zum Beispiel doppelt so groß wie Nvidia Tegra 3 . Das liegt vor allem an der großen PowerVR SGX543MP4 GPU. Es hat sich gezeigt, dass die Taktfrequenz der dualen ARM Cortex-A9-Kerne mit der gleichen 1-GHz-Frequenz wie in A5 arbeitet. Der RAM im A5X ist vom Haupt-CPU-Paket getrennt.

Apple A6

Das Apple A6 ist ein PoP-SoC, das am 12. September 2012 bei der Markteinführung des iPhone 5 eingeführt wurde und ein Jahr später von seinem kleinen Nachfolger, dem iPhone 5C , übernommen wurde . Apple gibt an, dass es im Vergleich zu seinem Vorgänger Apple A5 bis zu doppelt so schnell ist und bis zu doppelt so viel Grafikleistung hat . Er ist 22 % kleiner und verbraucht weniger Strom als der 45-nm-A5.

Der A6 soll eine speziell von Apple entwickelte ARMv7 - basierte Dual-Core-CPU namens Swift mit 1,3 GHz anstelle einer lizenzierten CPU von ARM wie in früheren Designs und eine integrierte 266-MHz-Triple-Core- PowerVR - SGX-543MP3 -Grafikverarbeitungseinheit ( GPU). Der Swift-Core im A6 verwendet einen neuen optimierten Befehlssatz, ARMv7s, der einige Elemente des ARM Cortex-A15 enthält , wie z. B. die Unterstützung für Advanced SIMD v2 und VFPv4 . Der A6 wird von Samsung in einem 32-nm-Prozess mit High-κ- Metal-Gate (HKMG) hergestellt.

Apple A6X

Apple A6X ist ein SoC, das bei der Einführung des iPad der vierten Generation am 23. Oktober 2012 eingeführt wurde. Es ist eine Hochleistungsvariante des Apple A6 . Apple behauptet, der A6X habe die doppelte CPU-Leistung und bis zu die doppelte Grafikleistung seines Vorgängers, des Apple A5X .

Wie der A6 verwendet dieser SoC weiterhin die Dual-Core-Swift-CPU, verfügt jedoch über eine neue Quad-Core-GPU, Quad-Channel-Speicher und eine etwas höhere CPU-Taktrate von 1,4 GHz. Es verwendet eine integrierte Quad-Core PowerVR SGX 554MP4 -Grafikverarbeitungseinheit (GPU) mit 300 MHz und ein Quad-Channel- Speichersubsystem . Im Vergleich zum A6 ist das A6X 30 % größer, wird aber weiterhin von Samsung in einem 32-nm-Prozess mit High-κ- Metal-Gate (HKMG) hergestellt.

Apple A7

Der Apple A7 ist ein 64-Bit- PoP-SoC, dessen erster Auftritt im iPhone 5S war, das am 10. September 2013 vorgestellt wurde. Der Chip würde auch im iPad Air , iPad Mini 2 und iPad Mini 3 verwendet . Apple gibt an, dass es im Vergleich zu seinem Vorgänger Apple A6 bis zu doppelt so schnell ist und bis zu doppelt so viel Grafikleistung hat. Der Apple A7-Chip ist der erste 64-Bit-Chip, der in einem Smartphone und später in einem Tablet-Computer verwendet wird.

Der A7 verfügt über eine von Apple entwickelte 64-Bit- ARMv8 -A-Dual-Core-CPU mit 1,3–1,4 GHz , genannt Cyclone, und eine integrierte PowerVR G6430 - GPU in einer Vier-Cluster-Konfiguration. Die ARMv8-A-Architektur verdoppelt die Anzahl der Register des A7 im Vergleich zum A6. Es verfügt jetzt über 31 Allzweckregister, die jeweils 64 Bit breit sind, und 32 Gleitkomma-/ NEON - Register, die jeweils 128 Bit breit sind. Der A7 wird von Samsung in einem 28-nm -Prozess mit High-κ- Metal-Gate (HKMG) hergestellt, und der Chip umfasst über 1 Milliarde Transistoren auf einem Die mit einer Größe von 102 mm ^{2 .}

Apple A8

Der Apple A8 ist ein von TSMC hergestellter 64-Bit- PoP-SoC. Seinen ersten Auftritt hatte es im iPhone 6 und iPhone 6 Plus , die am 9. September 2014 vorgestellt wurden. Ein Jahr später sollte es das iPad Mini 4 antreiben . Apple gibt an, dass es 25 % mehr CPU-Leistung und 50 % mehr Grafikleistung hat, während es nur 50 % der Energie verbraucht, verglichen mit seinem Vorgänger, dem Apple A7 . Am 9. Februar 2018 veröffentlichte Apple den HomePod, der von einem Apple A8 mit 1 GB RAM angetrieben wird.

Das A8 verfügt über eine von Apple entwickelte 64-Bit- ARMv8 -A -Dual-Core-CPU mit 1,4 GHz und eine integrierte benutzerdefinierte PowerVR GX6450- GPU in einer Vier-Cluster-Konfiguration. Die GPU verfügt über benutzerdefinierte Shader-Kerne und einen Compiler. Der A8 wird in einem 20-nm-Prozess von TSMC hergestellt , das Samsung als Hersteller von Apples Prozessoren für mobile Geräte abgelöst hat. Es enthält 2 Milliarden Transistoren. Obwohl die Anzahl der Transistoren im Vergleich zum A7 doppelt so hoch ist, wurde seine physische Größe um 13 % auf 89 mm ² reduziert (nur im Einklang mit einer Verkleinerung, die nicht als neue Mikroarchitektur bekannt ist).

Apple A8X

Das Apple A8X ist ein 64-Bit- SoC, das bei der Markteinführung des iPad Air 2 am 16. Oktober 2014 eingeführt wurde. Es ist eine Hochleistungsvariante des Apple A8 . Apple gibt an, dass es 40 % mehr CPU-Leistung und die 2,5-fache Grafikleistung seines Vorgängers Apple A7 hat .

Im Gegensatz zum A8 verwendet dieser SoC eine Triple-Core- CPU , eine neue Octa-Core- GPU , Dual-Channel-Speicher und eine etwas höhere CPU-Taktrate von 1,5 GHz. Es verwendet eine integrierte benutzerdefinierte PowerVR GXA6850 -Grafikverarbeitungseinheit (GPU) mit acht Kernen, die mit 450 MHz läuft, und ein Zweikanal- Speichersubsystem . Es wird von TSMC im 20-nm-Fertigungsprozess hergestellt und besteht aus 3 Milliarden Transistoren .

Apple A9

Der Apple A9 ist ein 64-Bit- ARM-basierter SoC, der erstmals im iPhone 6S und 6S Plus vorkam, die am 9. September 2015 vorgestellt wurden. Apple gibt an, dass er im Vergleich zu 70 % mehr CPU-Leistung und 90 % mehr Grafikleistung hat sein Vorgänger, der Apple A8 . Es ist aus zwei Quellen, eine Premiere für ein Apple SoC; Es wird von Samsung in ihrem 14-nm-FinFET-LPE-Prozess und von TSMC in ihrem 16-nm-FinFET-Prozess hergestellt. Es wurde später in das iPhone SE der ersten Generation und das iPad (5. Generation) aufgenommen . Der Apple A9 war die letzte CPU, die Apple im Rahmen eines Vertrags mit Samsung hergestellt hat, da alle Chips der A-Serie danach von TSMC hergestellt werden.

Apple A9X

Das Apple A9X ist ein 64-Bit- SoC, das am 9. September 2015 angekündigt und am 11. November 2015 veröffentlicht wurde und erstmals im iPad Pro erschien . Es bietet 80 % mehr CPU-Leistung und die doppelte GPU-Leistung seines Vorgängers Apple A8X . Es wird von TSMC in einem 16-nm -FinFET- Prozess hergestellt.

Apple A10 Fusion

Das Apple A10 Fusion ist ein 64-Bit- ARM-basiertes SoC, das erstmals im iPhone 7 und 7 Plus erschien, die am 7. September 2016 eingeführt wurden. Das A10 ist auch im iPad der sechsten Generation , iPad der siebten Generation und iPod Touch der siebten Generation . Es verfügt über ein neues ARM big.LITTLE Quad-Core-Design mit zwei Hochleistungskernen und zwei kleineren hocheffizienten Kernen. Es ist 40 % schneller als das A9, mit 50 % schnellerer Grafik. Es wird von TSMC in ihrem 16-nm-FinFET-Prozess hergestellt.

Apple A10X Fusion

Das Apple A10X Fusion ist ein 64-Bit- ARM-basiertes SoC, das erstmals im 10,5 -Zoll- iPad Pro und in der zweiten Generation des 12,9-Zoll-iPad Pro erschien, die beide am 5. Juni 2017 angekündigt wurden. Es ist eine Variante des A10 und Apple behauptet, dass es eine 30 Prozent schnellere CPU-Leistung und eine 40 Prozent schnellere GPU-Leistung als sein Vorgänger, das A9X , hat . Am 12. September 2017 gab Apple bekannt, dass das Apple TV 4K von einem A10X-Chip angetrieben wird. Es wird von TSMC in ihrem 10-nm-FinFET-Prozess hergestellt.

Apple A11 Bionic

Der Apple A11 Bionic ist ein 64-Bit- ARM-basierter SoC, der erstmals im iPhone 8 , iPhone 8 Plus und iPhone X erschien, die am 12. September 2017 vorgestellt wurden. Er verfügt über zwei Hochleistungskerne, die 25 % schneller als der A10 Fusion , vier hocheffiziente Kerne, die 70 % schneller sind als die energieeffizienten Kerne im A10, und zum ersten Mal eine von Apple entwickelte Drei-Kern-GPU mit 30 % schnellerer Grafikleistung als der A10. Es ist auch der erste Chip der A-Serie, der über Apples „Neural Engine“ verfügt, die künstliche Intelligenz und maschinelle Lernprozesse verbessert.

Apple A12 Bionic

Der Apple A12 Bionic ist ein 64-Bit- ARM-basierter SoC, der erstmals in den am 12. September 2018 eingeführten iPhone XS , XS Max und XR auftauchte. Er wird auch im iPad Air der dritten Generation , der fünften Generation , verwendet iPad Mini und das iPad der achten Generation . Er verfügt über zwei Hochleistungskerne, die 15 % schneller sind als der A11 Bionic, und vier hocheffiziente Kerne, die einen um 50 % geringeren Stromverbrauch haben als die energieeffizienten Kerne des A11 Bionic. Der A12 wird von TSMC mit einem 7-nm -FinFET- Prozess hergestellt, dem ersten, der in einem Smartphone ausgeliefert wird. Es wird auch im Apple TV der 6. Generation verwendet .

Apple A12X Bionic

Der Apple A12X Bionic ist ein 64-Bit- ARM-basierter SoC, der erstmals im 11,0" iPad Pro und in der dritten Generation des 12,9" iPad Pro erschien, die beide am 30. Oktober 2018 angekündigt wurden. Er bietet 35 % schnellere Single- Kern und 90 % schnellere Mehrkern-CPU-Leistung als sein Vorgänger, der A10X. Es verfügt über vier Hochleistungskerne und vier hocheffiziente Kerne. Der A12X wird von TSMC mit einem 7-nm - FinFET - Prozess hergestellt.

Apple A12Z Bionic

Der Apple A12Z Bionic ist ein 64-Bit- ARM-basierter SoC, der auf dem A12X basiert, der erstmals im iPad Pro der vierten Generation erschien , das am 18. März 2020 angekündigt wurde. Der A12Z wird auch im Prototyp-Computer des Developer Transition Kit verwendet, der hilft Entwickler bereiten ihre Software für Macs auf Basis von Apple-Silizium vor.

Apple A13 Bionic

Der Apple A13 Bionic ist ein 64-Bit- ARM-basierter SoC, der erstmals im iPhone 11 , 11 Pro und 11 Pro Max zum Einsatz kam, die am 10. September 2019 eingeführt wurden. Er ist auch im iPhone SE der zweiten Generation enthalten ( veröffentlicht am 15. April 2020), das iPad der 9. Generation (angekündigt am 14. September 2021) und im Studio Display (angekündigt am 8. März 2022)

Das gesamte A13 Bionic SoC verfügt über insgesamt 18 Kerne – eine Sechs-Kern-CPU, eine Vier-Kern-GPU und einen Acht-Kern-Neural-Engine-Prozessor, der für die Verarbeitung von maschinellen Lernprozessen an Bord bestimmt ist; vier der sechs Kerne auf der CPU sind leistungsschwache Kerne, die für weniger CPU-intensive Vorgänge wie Sprachanrufe, Surfen im Internet und Senden von Nachrichten vorgesehen sind, während zwei leistungsstärkere Kerne nur für mehr CPU-Leistung verwendet werden. intensive Prozesse, wie das Aufnehmen von 4K-Videos oder das Spielen eines Videospiels.

Apple A14 Bionic

Der Apple A14 Bionic ist ein 64-Bit- ARM-basierter SoC, der erstmals im iPad Air und iPhone 12 der vierten Generation erschien, die am 23. Oktober 2020 veröffentlicht wurden. Es ist der erste kommerziell erhältliche 5-nm - Chipsatz und enthält 11,8 Milliarden Transistoren und ein 16-Kern-KI-Prozessor. Es enthält Samsung LPDDR4X DRAM , eine 6-Kern-CPU und eine 4-Kern-GPU mit Echtzeit-Machine-Learning-Funktionen.

Apple A15 Bionic

Der Apple A15 Bionic ist ein 64-Bit- ARM-basierter SoC, der erstmals im iPhone 13 erschien , das am 14. September 2021 vorgestellt wurde. Der A15 basiert auf einem 5-Nanometer-Fertigungsprozess mit 15 Milliarden Transistoren. Es verfügt über 2 Hochleistungs-Verarbeitungskerne, 4 hocheffiziente Kerne, eine neue 5-Kern-Grafikeinheit für die iPhone 13 Pro-Serie (4-Kern für iPhone 13 & 13 mini) und eine neue 16-Kern-Neural Engine mit einer Kapazität von 15,8 Billionen Operationen pro Sekunde.

Liste der Auftragsverarbeiter

M-Serie

Weiterentwicklung der Apple „M“-Serie
M1 10. November 2020 – heute M1 Pro / M1 Max 18. Oktober 2021 – heute M1 Ultra 8. März 2022 – heute

Die Apple "M"-Serie ist eine Familie von Systems on a Chip (SoC) , die in Mac-Computern ab November 2020 oder später, iPad Pro - Tablets ab April 2021 oder später und iPad Air- Tablets ab März 2022 verwendet werden. Die Bezeichnung "M" lautete zuvor für Apple Motion Coprozessoren verwendet .

Apple M1

Der M1-Chip, Apples erster Prozessor, der für den Einsatz in Macs entwickelt wurde, wird im 5-nm-Verfahren von TSMC hergestellt. Es wurde am 10. November 2020 angekündigt und wird im MacBook Air (M1, 2020), Mac mini (M1, 2020) , MacBook Pro (13 Zoll, M1, 2020) und iMac (24 Zoll, M1, 2021) verwendet. , iPad Pro (5. Generation) und iPad Air (5. Generation) .

Apple M1 Pro und M1 Max

Der M1 Pro Chip ist ein leistungsstärkerer Begleiter des M1, mit sechs bis acht Leistungskernen, zwei Effizienzkernen, 14 bis 16 GPU-Kernen, 16 Neural Engine-Kernen, bis zu 32 GB Unified RAM mit bis zu 200 GB/s Speicherbandbreite , und mehr als das Doppelte der Transistoren. Es wurde am 18. Oktober 2021 angekündigt und kommt im 14- und 16-Zoll- MacBook Pro zum Einsatz . Laut Apple ist die CPU-Leistung etwa 70 % schneller als beim M1 und die GPU-Leistung etwa doppelt so hoch. Apple behauptet, dass der M1 Pro bis zu 20 Streams mit 4K oder 7 Streams mit 8K ProRes-Videowiedergabe liefern kann (gegenüber 6, die von der Afterburner-Karte für 2019 Mac Pro angeboten werden ).

Der M1 Max-Chip ist eine größere Version des M1 Pro-Chips, mit acht Leistungskernen, zwei Effizienzkernen, 24 bis 32 GPU-Kernen, 16 Neural Engine-Kernen, bis zu 64 GB Unified RAM mit bis zu 400 GB/s Speicherbandbreite, und mehr als doppelt so viele Transistoren. Es wurde am 18. Oktober 2021 angekündigt und kommt im 14- und 16-Zoll- MacBook Pro sowie im Mac Studio zum Einsatz . Apple sagt, es habe 57 Milliarden Transistoren. Apple behauptet, dass der M1 Max bis zu 30 Streams von 4K (gegenüber 23, die von der Afterburner-Karte für 2019 Mac Pro angeboten werden) oder 7 Streams von 8K ProRes-Videowiedergabe liefern kann.

Apple M1 Ultra

Der M1-Ultra-Chip besteht aus zwei M1-Max-Dies, die durch einen Silizium-Interposer durch Apples UltraFusion-Technologie miteinander verbunden sind. Es verfügt über 114 Milliarden Transistoren, 16 Leistungskerne, 4 Effizienzkerne, 48 bis 64 GPU-Kerne und 32 Neural Engine-Kerne; es kann mit bis zu 128 GB Unified RAM mit 800 GB/s Speicherbandbreite konfiguriert werden. Es wurde am 8. März 2022 als optionales Upgrade für das Mac Studio angekündigt . Apple behauptet, dass der M1 Ultra bis zu 18 Streams von 8K ProRes-Videowiedergabe liefern kann.

Liste der Auftragsverarbeiter

S-Serie

Weiterentwicklung der Apple „S“-Serie
S1 9. September 2014 - 7. September 2016 S1P 7. September 2016 bis 12. September 2018 S2 7. September 2016 - 12. September 2017 S3 12. September 2017 – heute S4 12. September 2018 - 10. September 2019 S5 10. September 2019 – heute S6 15. September 2020 - 14. September 2021 S7 14. September 2021 – heute

Die Apple „S“-Serie ist eine Familie von Systems in a Package (SiP) , die in der Apple Watch verwendet wird . Es verwendet einen angepassten Anwendungsprozessor , der zusammen mit Arbeitsspeicher , Speicherung und Unterstützungsprozessoren für drahtlose Konnektivität, Sensoren und E/A einen vollständigen Computer in einem einzigen Paket bildet. Sie werden von Apple entworfen und von Vertragsherstellern wie Samsung hergestellt .

Apfel S1

Der Apple S1 ist ein integrierter Computer. Es enthält Arbeitsspeicher, Speicher- und Unterstützungsschaltkreise wie drahtlose Modems und E/A-Controller in einem versiegelten integrierten Gehäuse. Es wurde am 9. September 2014 im Rahmen der Veranstaltung "Wish we could say more" angekündigt. Es wurde in der Apple Watch der ersten Generation verwendet .

Apple S1P

Wird in Apple Watch Series 1 verwendet . Es hat einen Dual-Core-Prozessor, der mit Ausnahme des eingebauten GPS-Empfängers mit dem S2 identisch ist . Es enthält die gleiche Dual-Core-CPU mit den gleichen neuen GPU - Fähigkeiten wie das S2 und ist damit etwa 50 % schneller als das S1.

Apfel S2

Wird in der Apple Watch Series 2 verwendet . Es verfügt über einen Dual-Core-Prozessor und einen integrierten GPS-Empfänger. Die zwei Kerne des S2 liefern 50 % mehr Leistung und die GPU liefert doppelt so viel wie der Vorgänger und ist in der Leistung ähnlich wie das Apple S1P.

Apfel S3

Wird in der Apple Watch Series 3 verwendet . Es hat einen Dual-Core-Prozessor, der 70 % schneller ist als das Apple S2, und einen eingebauten GPS-Empfänger. Es gibt auch eine Option für ein Mobilfunkmodem und ein internes eSIM -Modul. Es enthält auch den W2-Chip. Das S3 enthält auch einen barometrischen Höhenmesser , den drahtlosen Konnektivitätsprozessor W2 und in einigen Modellen UMTS (3G)- und LTE (4G)-Mobilfunkmodems, die von einem integrierten eSIM bedient werden .

Apfel S4

Wird in der Apple Watch Series 4 verwendet . Es verfügt über einen benutzerdefinierten 64-Bit-Dual-Core-Prozessor basierend auf dem A12 mit bis zu 2-mal schnellerer Leistung. Es enthält auch den W3-Wireless-Chip, der Bluetooth 5 unterstützt . Das S4 führte 64-Bit- ARMv8 - Kerne in die Apple Watch ein. Der Chip enthält zwei Tempest-Kerne, die die energieeffizienten Kerne des A12 sind . Trotz der geringen Größe verwendet Tempest immer noch ein 3-Wide-Decodier -Out-of-Order- Superskalar - Design, wodurch sie viel leistungsfähiger sind als frühere In-Order-Kerne.

Der S4 enthält eine Neural Engine, die Core ML ausführen kann . Apps von Drittanbietern können es ab watchOS 6 verwenden. Das SiP enthält auch neue Beschleunigungsmesser- und Gyroskopfunktionen, die einen doppelt so großen Dynamikbereich bei messbaren Werten wie sein Vorgänger haben und Daten mit 8-facher Geschwindigkeit abtasten können. Es enthält auch eine neue benutzerdefinierte GPU , die die Metal-API verwenden kann .

Apfel S5

Verwendet in der Apple Watch Series 5 , Watch SE und HomePod mini . Es fügt dem benutzerdefinierten 64-Bit-Dual-Core-Prozessor und der GPU des S4 ein eingebautes Magnetometer hinzu.

Apfel S6

Wird in der Apple Watch Series 6 verwendet . Es verfügt über einen benutzerdefinierten 64-Bit-Dual-Core-Prozessor, der bis zu 20 Prozent schneller läuft als der S5. Die Doppelkerne im S6 basieren auf den energieeffizienten „ kleinen “ Thunder-Kernen des A13 mit 1,8 GHz. Wie das S4 und S5 enthält es auch den W3-Funkchip. Das S6 fügt den neuen U1-Ultrabreitband-Chip , einen immer eingeschalteten Höhenmesser und 5-GHz - WLAN hinzu .

Apfel S7

Wird in der Apple Watch Series 7 verwendet . Das S7 hat dieselbe T8301-Kennung und angegebene Leistung wie das S6.

Liste der Auftragsverarbeiter

Name	Modell- Nr.	Bild	Halbleitertechnologie	Würfelgröße	CPU -ISA	Zentralprozessor	CPU-Cache	GPU - FLOPS FP32 / FP16	Speichertechnologie _	Modem	Erstveröffentlichung	Geräte nutzen	Anfängliches Betriebssystem	Terminal-Betriebssystem
S1	APL0778 _		28 nm HκMG	32mm 2	ARMv7k	520 MHz Single-Core -Cortex-A7	L1d : 32 KB L2 : 256 KB	PowerVR-Serie 5	LPDDR3		April 2015	Apple Watch (1. Generation)	watchOS 1.0	watchOS 4.3.2
S1P	TBC		TBC		ARMv7k	520 MHz Dual-Core Cortex-A7 ohne GPS	TBC	PowerVR-Serie 6 „Rogue“	LPDDR3		September 2016	Apple Watch Serie 1	watchOS 3.0	watchOS 6.3
S2												Apple Watch Serie 2
S3					ARMv7k	Zweikern	TBC		LPDDR4	Qualcomm MDM9635M (Snapdragon X7 LTE)	September 2017	Apple Watch Serie 3	watchOS 4.0	Strom
S4			7 nm (TSMC N7)	TBC	ARMv8 -A ILP32	1,59 GHz Dual-Core Tempest	TBC	Apple G11M	TBC		September 2018	Apple Watch Serie 4	watchOS 5.0	Strom
S5					ARMv8-A ILP32			Apple G11M			September 2019	Apple Watch SE Apple Watch Serie 5 HomePod Mini	watchOS 6.0 audioOS 14.2	Strom
S6			7 nm (TSMC N7P)	TBC		1,8 GHz Dual-Core- Donner	TBC				September 2020	Apple Watch Serie 6	watchOS 7.0	Strom
S7											September 2021	Apple Watch Serie 7	watchOS 8.0	Strom
Name	Modell Nr.	Bild	Halbleitertechnologie	Würfelgröße	CPU -ISA	Zentralprozessor	CPU-Cache	GPU - FLOPS FP32 / FP16	Speicherbandbreite _	Modem	Erstveröffentlichung	Geräte nutzen	Anfängliches Betriebssystem	Terminal-Betriebssystem

T-Serie

Der Chip der T-Serie fungiert als sichere Enklave auf Intel-basierten MacBook- und iMac-Computern, die ab 2016 auf den Markt kommen. Der Chip verarbeitet und verschlüsselt biometrische Informationen ( Touch ID ) und fungiert als Torwächter für das Mikrofon und die FaceTime HD-Kamera und schützt sie vor Hackerangriffen. Auf dem Chip läuft BridgeOS , eine angebliche Variante von watchOS .

Apfel T1

Der Apple T1 Chip ist ein ARMv7 SoC (abgeleitet vom Prozessor im S2 der Apple Watch ), der den System Management Controller (SMC) und den Touch ID Sensor des MacBook Pro 2016 und 2017 mit Touch Bar steuert .

Apfel T2

Der Apple T2 Security Chip ist ein SoC, der erstmals im iMac Pro 2017 veröffentlicht wurde. Es ist ein 64-Bit-ARMv8-Chip (eine Variante des A10 oder T8010) und läuft unter BridgeOS 2.0. Es bietet eine sichere Enklave für verschlüsselte Schlüssel, ermöglicht es Benutzern, den Startvorgang des Computers zu sperren, übernimmt Systemfunktionen wie die Kamera- und Audiosteuerung und übernimmt die On-the-Fly-Verschlüsselung und -Entschlüsselung für das Solid-State-Laufwerk . T2 liefert auch „verbesserte Bildverarbeitung“ für die FaceTime HD-Kamera des iMac Pro.

Liste der Auftragsverarbeiter

Name	Modell- Nr.	Bild	Halbleitertechnologie _	Würfelgröße	CPU -ISA	Zentralprozessor	CPU-Cache	Grafikkarte	Speichertechnologie _	Erstveröffentlichung _	Geräte nutzen
									Speicherbandbreite _
T1	APL1023 _				ARMv7			offen		12. November 2016	MacBook Pro (13 Zoll, 2016, vier Thunderbolt 3-Anschlüsse) MacBook Pro (13 Zoll, 2017, vier Thunderbolt 3-Anschlüsse) MacBook Pro (15 Zoll, 2016) MacBook Pro (15 Zoll, 2017)
T2	APL1027 _		TSMC 16-nm-FinFET.	104mm 2	ARMv8-A ARMv7-A	2× Hurrikan 2× Zephyr + Cortex-A7	L1i: 64 KB L1d: 64 KB L2: 3 MB	3× Kerne	LP-DDR4	14. Dezember 2017	iMac 27 Zoll (Mitte 2020) iMac Pro 2017 Mac mini (2018) MacPro (2019) MacBook Air (2018) MacBook Air (2019) MacBook Air (Anfang 2020) MacBook Pro (13 Zoll, 2018, vier Thunderbolt 3-Anschlüsse) MacBook Pro (13 Zoll, 2019) MacBook Pro (13 Zoll, Anfang 2020) MacBook Pro (15 Zoll, 2018) MacBook Pro (15 Zoll, 2019) MacBook Pro (16 Zoll, 2019)
Name	Modell- Nr.	Bild	Halbleitertechnologie _	Würfelgröße	CPU -ISA	Zentralprozessor	CPU-Cache	Grafikkarte	Speicherbandbreite _	Erstveröffentlichung _	Geräte nutzen
									Speichertechnologie _

W-Serie

Die Apple „W“-Serie ist eine Familie von SoCs und drahtlosen Chips mit Schwerpunkt auf Bluetooth- und Wi-Fi-Konnektivität. Das „W“ in den Modellnummern steht für Wireless .

Apple W1

Der Apple W1 ist ein SoC, der in den AirPods von 2016 und ausgewählten Beats-Kopfhörern verwendet wird . Es unterhält eine Bluetooth -Verbindung der Klasse 1 mit einem Computergerät und dekodiert den an es gesendeten Audiostream.

Apple W2

Das Apple W2, das in der Apple Watch Series 3 verwendet wird, ist in das Apple S3 SiP integriert. Laut Apple macht der Chip Wi-Fi um 85 % schneller und erlaubt Bluetooth und Wi-Fi, die Hälfte der Leistung der W1-Implementierung zu nutzen.

Apple W3

Das Apple W3 wird in der Apple Watch Series 4 , Series 5 , Series 6 , SE und Series 7 verwendet . Es ist in die SiPs Apple S4 , S5 , S6 und S7 integriert. Es unterstützt Bluetooth 5.0.

Liste der Auftragsverarbeiter

Name	Modell Nr.	Bild	Halbleitertechnologie _	Würfelgröße _	CPU -ISA	Zentralprozessor	CPU-Cache	Speichertechnologie _	Bluetooth	Erstveröffentlichung _	Geräte nutzen
								Speicherbandbreite _
W1	343S00130 343S00131		TBC	14,3mm 2  _	TBC				4.2	13. Dezember 2016	AirPods (1. Generation) Schlag Flex Schlag Solo3 Beats Studio3 BeatsX Powerbeats3
W2	338S00348		TBC							22. September 2017	Apple Watch Serie 3
W3	338S00464								5.0	21. September 2018	Apple Watch SE Apple Watch Serie 4 Apple Watch Serie 5 Apple Watch Serie 6 Apple Watch Serie 7
Name	Modell Nr.	Bild	Halbleitertechnologie _	Würfelgröße _	CPU -ISA	Zentralprozessor	CPU-Cache	Speicherbandbreite _	Bluetooth	Erstveröffentlichung _	Geräte nutzen
								Speichertechnologie _

H-Serie

Die Apple „H“-Serie ist eine Familie von SoCs , die in Kopfhörern verwendet werden. „H“ in Modellnummern steht für Kopfhörer .

Apfel H1

Der Apple H1-Chip wurde erstmals in der Version 2019 von AirPods verwendet und wurde später in Powerbeats Pro, Beats Solo Pro, AirPods Pro , Powerbeats 2020, AirPods Max und AirPods (3. Generation) verwendet. Es wurde speziell für Kopfhörer entwickelt, verfügt über Bluetooth 5.0, unterstützt freihändige „Hey Siri“-Befehle und bietet eine um 30 Prozent geringere Latenz als der W1-Chip, der in früheren AirPods verwendet wurde.

Liste der Auftragsverarbeiter

Name	Modell Nr.	Bild	Bluetooth	Erstveröffentlichung _	Geräte nutzen
H1	343S00289 (AirPods 2. Generation) 343S00290 (AirPods 2. Generation) 343S00404 (AirPods Max) H1 SiP (AirPods Pro)		5.0	20. März 2019	AirPods (2. Generation) AirPods (3. Generation) AirPods max AirPods Pro Beats Solo Pro Powerbeats (2020) Powerbeats Pro Beats Fit Pro
Name	Modell Nr.	Bild	Bluetooth	Erstveröffentlichung _	Geräte nutzen

U-Serie

Die Apple "U"-Serie ist eine Familie von Systems in a Package (SiP) , die Ultrabreitband- Funk implementiert .

Apple U1

Das Apple U1 wird im iPhone 11 und höher (mit Ausnahme des iPhone SE der zweiten und dritten Generation), der Apple Watch Series 6 und Series 7, dem HomePod mini und AirTag- Trackern verwendet.

Liste der Auftragsverarbeiter

Name	Modell- Nr.	Bild	Zentralprozessor	Halbleitertechnologie _	Erstveröffentlichung _	Geräte nutzen
U1	TMK A75		Cortex-M4 ARMv7E-M	16-nm - FinFET ( TSMC 16FF)	20. September 2019	AirTag Apple Watch Serie 6 Apple Watch Serie 7 HomePod Mini iPhone 11 iPhone 11 pro iPhone 11 Promax iPhone 12 iPhone 12 Mini iPhone 12 pro iPhone 12 Promax iPhone 13 iPhone 13 Mini iPhone 13 pro iPhone 13 Promax
Name	Modell- Nr.	Bild	Zentralprozessor	Halbleitertechnologie _	Erstveröffentlichung _	Geräte nutzen

Diverse Geräte

In diesem Segment geht es um von Apple entwickelte Prozessoren, die nicht einfach in einen anderen Abschnitt einsortiert werden können.

Der 339S0196 ist ein ARM-basierter Mikrocontroller , der in Apples Lightning Digital AV Adapter , einem Lightning -zu- HDMI -Adapter, verwendet wird. Dies ist ein Miniaturcomputer mit 256 MB RAM, auf dem ein vom angeschlossenen iOS-Gerät geladener XNU -Kernel ausgeführt wird , der dann ein serielles Signal vom iOS-Gerät entgegennimmt und dieses in ein richtiges HDMI-Signal übersetzt.

Liste der Auftragsverarbeiter

Modell Nr.	Bild	Erstveröffentlichung _	CPU -ISA	Spezifikationen	Anwendung	Geräte nutzen	Betriebssystem _
339S0196		September 2012	Unbekannt ARM	256 MB Arbeitsspeicher	Konvertierung von Lightning auf HDMI	Apple Digital AV-Adapter	XNU
Modell- Nr.	Bild	Erstveröffentlichung _	CPU -ISA	Spezifikationen	Anwendung	Geräte nutzen	Betriebssystem _

Siehe auch

• Bewegungscoprozessoren von Apple
• ARM Cortex-A9 MPCore
• Liste der iOS- und iPadOS-Geräte
• Liste der Samsung-Plattformen (SoCs):
  • Exynos (keine wurden von Apple verwendet)
  • historisch (einige wurden in Apple-Produkten verwendet)
• PowerVR SGX GPUs wurden auch im iPhone 3GS und dem iPod Touch der dritten Generation verwendet
• PWRficient , ein Prozessor, der von PA Semi entwickelt wurde, einem Unternehmen, das Apple erworben hat, um eine interne Abteilung für kundenspezifisches Chipdesign zu bilden

Ähnliche Plattformen

• A31 von AllWinner
• Atom von Intel
• BCM2xxxx von Broadcom
• eMAG und Altra von Ampere Computing
• Exynos von Samsung
• i.MX von Freescale Semiconductor
• Jaguar und Puma von AMD
• Kirin von HiSilicon
• MTxxxx von MediaTek
• NovaThor von ST-Ericsson
• OMAP von Texas Instruments
• RK3xxx von Rockchip
• Löwenmaul von Qualcomm
• Tegra von Nvidia

Anmerkungen

Verweise

Weiterlesen

• Gurman, Mark (29. Januar 2018). "Wie Apple ein Chip-Kraftpaket baute, um Qualcomm und Intel zu bedrohen" . Bloomberg-Geschäftswoche .