كيف يمكن لشريحة A16 من Apple في iPhone 14 Pro قلب المعادلات؟
إذا ألقينا نظرة على ما نعرفه عن إنتاج شرائح Apple الحديث ، والعمليات المتضمنة في تغليف الشرائح وتحسين الرقائق السابقة للشركة ، يمكننا عمومًا توقع ما هو الجيل التالي من نظام Cupertinos على شريحة ( SoC) سيكون مثل. في هذه المقالة ، نريد أن نلقي نظرة على شريحة الجيل القادم من Apple أ 16 لدينا ، ولكن أمامنا مهمة أكثر صعوبة نسبيًا.
وفقًا للشائعات ، لن تحقق شريحة A16 قفزة كبيرة من حيث الطباعة الحجرية وفقط على آيفون 14 برو وسيتم استخدام iPhone 14 Pro Max. لذلك ، تستخدم طرز iPhone 14 القياسية نفس شريحة A15 مثل الجيل السابق.
بالإضافة إلى ذلك ، علينا أن نفكر في كيفية استخدام Apple لتصميم رقائقها. في الماضي ، استخدمت الشركة رقائق السلسلة A القديمة مع لاحقة X لجهاز iPad Pro ، ولكن الآن تم تكبير هذه الشرائح وأصبحت سلسلة M لأجهزة كمبيوتر Mac. في المقالة التالية ، سنحاول التنبؤ بحالة شريحة A16 بأكبر قدر من المعلومات المتوفرة لدينا. ومع ذلك ، هناك المزيد من المتغيرات في اللعبة هذا العام ، ومن المحتمل أن نكون في انتظار المزيد من المفاجآت.
رقاقة فقط لموديلات Pro
في الماضي ، كانت Apple تقدم عادةً المزيد من ذاكرة الوصول العشوائي في طرز Pro ، لكن هذه المنتجات كانت لها نفس الشريحة مثل الطرز القياسية. ومع ذلك ، في سلسلة iPhone 13 ، تغير الوضع قليلاً. لم يكن لدى iPhone 13 Pro و Pro Max المزيد من ذاكرة الوصول العشوائي فحسب ، بل أيضًا نواة GPU إضافية حصلت على حق الوصول بالطبع ، كانت النماذج القياسية تحتوي أيضًا على نفس الشريحة ، ولكن تم تعطيل أحد نوىها. هذا القرار هو تكتيك شائع لزيادة معدل العائد في إنتاج الرقائق المتقدمة. ومع ذلك ، كانت هذه هي المرة الأولى التي تفعل فيها Apple مثل هذا الشيء على طرازات iPhone.
فيما يتعلق بشريحة A16 ، تقول معظم المصادر المطلعة أن Apple تريد إصدار هذه الشريحة فقط في iPhone 14 Pro و Pro Max. النماذج القياسية لهذه العائلة شريحة A15 سيتم تجهيزهم ، لكنهم سيحصلون على إصدار يحتوي على 5 نوى وتم تضمينه مسبقًا في iPhone 13 Pro.
ستكون شريحة A16 بمثابة تحسن طفيف مقارنة بالجيل السابق ، لكن من غير الواضح ما إذا كانت Apple ستختار اسمًا مختلفًا لها. إذا كانت هذه الشريحة تأتي بالفعل فقط في أجهزة iPhone باهظة الثمن ، فيمكن لـ Cupertinos ذلك 100 دولار زيادة السعر تبرير هذه النماذج المذكورة في الشائعات. بالإضافة إلى ميزات مثل الشاشة التي تعمل دائمًا ، من المحتمل أن تكون طرازات iPhone 14 Pro مزودة بكاميرا رئيسية بدقة 48 ميجابكسل. وربما تحتاج هذه الكاميرا إلى طاقة معالجة أعلى.
عملية إنتاج جديدة قديمة
تقول الشائعات الأكثر مصداقية أن A16 يشبه تمامًا A15 و A14 5 نانومتر الطباعة الحجرية سيتم بناؤه. بالطبع ، تشير بعض الشائعات إلى أنه قد يتم إنتاج هذه الشريحة باستخدام الطباعة الحجرية 4 نانومتر ، لكن TSMC لا تملك مثل هذا الخط الإنتاجي. هذه الشركة للتكنولوجيا N4P وهو يدعم أن الاسم الرمزي للجيل الثالث هو الطباعة الحجرية 5 نانومتر. N4P أقوى بنسبة 11 ٪ من حيث الطاقة ، و 22 ٪ أكثر كفاءة من حيث استهلاك الطاقة و 6 ٪ أفضل من حيث الكثافة من الجيل الأول للطباعة الحجرية 5 نانومتر ، أي N5.
كانت شريحة A14 أول منتج من Apple تستخدمه في N5. ثم يأتي A15 للاستخدام الجيل الثاني N5P ذهب ، والذي كان لديه القليل من التحسينات مقارنة بالجيل السابق. لذلك من الطبيعي ألا يسعى كوبرتينوس إلى تحسينات كبيرة على الطباعة الحجرية 5 نانومتر. من المؤكد أن هذا التطور ليس قفزة كبيرة مثل انتقال TSMC إلى الطباعة الحجرية 3 نانومتر. من المحتمل أن تكون هذه التقنية جاهزة هذا العام ، لكن من غير المتوقع أن تصل إلى وقت إنتاج iPhone 14 Pro. في العام المقبل ، يمكن لشركة Apple زيادة عدد الترانزستورات بنسبة 70٪ بشريحة 3nm.
على الرغم من أن الطباعة الحجرية من الجيل الثالث بتقنية 5 نانومتر ليست تحسنًا كبيرًا مقارنة بالجيل الثاني ، إلا أن شريحة Apple الجديدة ستزود المستخدمين بمزيد من التحسينات. ربما استخدمت هذه الشركة 15 مليار ترانزستور في A15 18 إلى 20 مليار ترانزستور إنه يذهب إلى A16. تم تخصيص الجزء الأكبر من هذه الزيادة في الترانزستور للمحرك العصبي للتعلم الآلي ، ومعالج إشارة الفيديو ، وترميز الفيديو وفك تشفيره ، وبعض التحسينات في أداء وحدة المعالجة المركزية.
أداء وحدة المعالجة المركزية على شريحة A16
لا يوجد مبرر معقول لترقية تكوين نوى شرائح iPhone. تكفي نواتان قويتان وأربع نوى محسّنة لمنصة تحتوي دائمًا تقريبًا على تطبيق واحد فقط يعمل في وضع ملء الشاشة وبعض البرامج الصغيرة في الخلفية.
ربما تتطلع الشركة إلى تحسين أنوية وحدة المعالجة المركزية وتشغيلها بسرعات أعلى. على وجه الخصوص ، ربما يجب عليك الانتظار للتركيز على النوى القوية يكون ، لأن هذه النوى سيتم نقلها في النهاية إلى تصميم شرائح السلسلة M في عالم أجهزة Mac. سلسلة م 3 من المحتمل أن يعتمد على تصميم A16 وسيحتوي ببساطة على عدد أكبر من النوى وربما ذاكرة تخزين مؤقت أكبر.
صرح مصدر مطلع على Twitter ، لا يمكن التحقق من تقريره ، مؤخرًا أن A16 تقريبًا 42 بالمائة إنه أسرع من A15. لكن يبدو من غير المحتمل أن يكون هذا التقدم ممكناً هذا العام. من المحتمل أن تستخدم هذه الشركة ذاكرة LPDDR5 يذهب ويحقق المزيد من النطاق الترددي. هذا التطور جنبًا إلى جنب مع السرعة القصوى للساعة التي تزيد من أداء الهاتف المحمول الجديد من Apple 15 بالمائة تبطئ أكثر
بالطبع ، يجب أن نتحدث عن استثناء هنا. عندما كان للشركة شعار العام الماضي ARMv9 العمارة كانت هناك شائعات حول ما إذا كانت Apple ستصبح أول شركة تستخدم هذه الهندسة أم لا. تتوفر بنية ARMv9 الآن في عدد من النوى المرخصة من قبل الشركة ، بما في ذلك Cortex-A710 و Cortex-A510. سيتم إصدار هذه البنية هذا العام في شرائح مثل Snapdragon 7 من الجيل 1.
لا تأخذ Apple تصميم النوى من الشعار ؛ هذه الشركة التصميمات الخاصة بك والتي تتوافق مع مجموعة تعليمات الشعار. يدعم A15 مجموعة تعليمات ARMv8.5-A ، ويمكن أن يكون للانتقال إلى ARMv9 تأثير إيجابي على بعض المجالات المحددة لأداء الشريحة.
يقول ARM أن بنية ARMv9 تقريبًا 30 بالمائة مقارنة بالجيل السابق ، فقد تحسن ، ولكن بالنظر إلى أن Apple تستخدم بنيتها الخاصة ، لا يمكن تحديد مقدار التحسين الذي ستحصل عليه شريحة A16 بالضبط. يمكننا فقط أن نتوقع أن تدعم هذه الشريحة ARMv9 و بعض عمليات وحدة المعالجة المركزية افعلها بسرعة
أداء وحدة معالجة الرسومات على شريحة A16
على الرغم من أن iPhone عادة ما يتقدم بفارق كبير عن المنافسة من حيث GPU ، إلا أن Apple تواصل الاستثمار بكثافة في أداء GPU. أصبحت هذه المشكلة الآن أكثر أهمية بسبب إنتاج رقائق الكمبيوتر المحمول وسطح المكتب برسومات مدمجة وإزالة الرسومات المخصصة.
ومع ذلك ، لا تستطيع Apple زيادة عدد نوى وحدة معالجة الرسومات دون إحداث قفزة كبيرة في الطباعة الحجرية وزيادة عدد الترانزستورات. تشير التوقعات إلى أن وحدة معالجة الرسومات الخاصة بشريحة A16 ستكون بحد أقصى خمسة أو ستة نوى لديك ومع ذلك ، فإن التحسينات التي تم تحقيقها من حيث البنية ، إلى جانب ترقية الذاكرة إلى طراز LPDDR5 وزيادة عرض النطاق الترددي ، يمكن أن تحسن أداء وحدة معالجة الرسومات.
وعليه يبدو أن الزيادة 25-30٪ أداء وحدة معالجة الجرافيكس أن تكون متوقعة ومتوافقة مع أحدث معالجات السلسلة A. يمكن رؤية هذا الاتجاه المتمثل في زيادة الطاقة في المعايير والاختبارات التي يتم تقييدها حاليًا بواسطة عرض النطاق الترددي للذاكرة.
ربما تقوم شركة آبل بتسريع الوظائف تتبع الأشعة يجب أن تستخدم قوة الأجهزة في معالجات الرسومات التالية. سرعان ما أصبحت هذه الميزة واحدة من معايير أجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المكتبية ، وحصلت سلسلة M على تصميمها من السلسلة A. الآن ، حتى بعض الرقائق القوية في عالم الأجهزة المحمولة من شركات Qualcomm و ARM قد وضعت تتبع الحزمة في خارطة الطريق الخاصة بهم.
ومع ذلك ، من غير المتوقع أن يحدث هذا العام. يتطلب تسريع القدرة العالي لقدرة تتبع الحزمة تحسينات كبيرة هو عدد الترانزستورات ويبدو من غير المحتمل أن تخصص الشركة جزءًا كبيرًا من رقاقاتها لهذه الميزة دون زيادة كبيرة في عدد الترانزستورات. من المرجح أن تنتقل الشركة إلى عملية 3 نانومتر العام المقبل لدعم تتبع الأشعة.
استثمار ضخم في التعلم الآلي والتصور
واحدة من أكثر الشائعات شيوعًا حول iPhone 14 Pro هي أنه سيكون كذلك كاميرا رئيسية بدقة 48 ميجابكسل متعلق ب. في ظروف الإضاءة المنخفضة ، تستخدم الكاميرا قيم الإضاءة لوحدات البكسل المجاورة لإنتاج صور بدقة 12 ميجابكسل ، ولكن في ظروف الإضاءة الجيدة ، يمكنها إنتاج صورة بدقة رباعي إنه إخراج كاميرا أجهزة iPhone الحالية. بهذه الطريقة ، الاحتمال تسجيل فيديو بدقة 8K، يتم توفير إمكانات تكبير أكثر قوة ، وما إلى ذلك أيضًا.
ومع ذلك ، يتطلب استخدام كاميرا بدقة 48 ميجابكسل قدرًا كبيرًا من طاقة وحدة المعالجة المركزية ، حيث يلزم وجود مسارات أكبر وأسرع معالج إشارة الفيديو عندك. يجب أن يكون معالج الصور قادرًا على التعامل مع أربعة أضعاف عدد البكسل ، أو سيزداد زمن الانتقال أربع مرات.
تجمع الهواتف الذكية الحديثة بين مشاهد متعددة مع تعرضات مختلفة وبمساعدة التعلم الالي سوف يعطونك أفضل إخراج. يمكن القيام ببعض خطوات القيام بذلك بدقة أقل ، ولكن يجب القيام ببعض الخطوات بدقة 48 ميجابكسل للحصول على أفضل النتائج.
بمعنى آخر ، ربما تحتاج هذه الكاميرا الجديدة إلى معالج إشارات صور أقوى ومحرك عصبي. بالإضافة إلى ذلك ، من الواضح أن وضع Apple الوضع السينمائي سوف تتحسن أيضا هذا الوضع يقتصر حاليًا على 1080 بكسل ، ولكن إذا ذهبت إلى 4K يتطلب المزيد من قوة المعالجة. تحسين الميزات الأخرى مثل تأثير خوخه أو كائنات التتبع إنها من بين الأشياء التي لا تتوفر بدون ترقية طاقة المعالج.
من ناحية أخرى ، يعد تشفير وفك تشفير الفيديو أمرًا مهمًا للغاية. تدعم أحدث معالجات الفيديو من Apple HEVC و ProRes ، ولكن مع برامج الترميز الأحدث AV1 غير متوافقة يمكن لبرنامج الترميز هذا تقليل حجم الملف بشكل كبير مع الحفاظ على جودة مقاطع الفيديو. بالنظر إلى أن شركة Cupertinos كانت من أوائل الشركات التي قدمت دعمًا لصور HEIC ومقاطع فيديو HEVC ، فهل سيتم إضافة دعم AV1 إلى iPhone 14 Pro؟
ذاكرة الوصول العشوائي LPDDR5
في العام الماضي ، اعتقد بعض الناس أن Apple ستتخلى عن LPDDR4x وتذهب إلى LPDDR5. ولكن هذا لم يحدث. ولكن تم تجهيز MacBook Pro مع M1 Pro و M1 Max و MacBook Air مع M2 و Mac Studio مع M1 Ultra بهذه الذاكرة. هل يمكننا أخيرًا رؤية استخدام هذه الذاكرة في أجهزة iPhone؟ ربما نعم. يقول محلل سلسلة التوريد Ming-Chi Kuo إن ذاكرة LPDDR5 الخاصة بـ Cupertino لطرازات iPhone 14 Pro ترتيب أعطت.
الترحيل من ذاكرة الوصول العشوائي LPDDR4x إلى LPDDR5 تقريبًا 50٪ عرض النطاق الترددي للذاكرة وسيكون له تأثير إيجابي على استهلاك الطاقة. قد لا تزيد هذه التقنية من سرعة المعالجة فحسب ، ولكنها تتيح للنظام الحصول على نطاق ترددي أكبر لمعالجة الرسوم ثلاثية الأبعاد ومعالجة الصور أو الفيديو.
مودم Snapdragon X65 على شريحة A16
لا تعد أجهزة المودم الخلوية جزءًا من شريحة A16 نفسها ، ولكنها مدمجة مع مجموعة الشرائح وستكون ضرورية لجهاز iPhone. تحاول Apple منذ سنوات إنتاج مودم 5G خاص بها لأجهزة iPhone ، لكن الشائعات الجديدة تشير إلى أن المنتج لم يصل بعد. غير جاهز للإفراج عنه.
لذلك نتوقع أن يستخدم iPhone 14 Pro (وربما iPhone 14) مودم Snapdragon X65. وفقًا لشركة Qualcomm ، فإن التطور الرئيسي في هذا المودم مرتبط بـ استهلاك الطاقة والموثوقية هو. لقد زاد هذا المودم من سرعته النظرية القصوى وجعله كذلك 10 جيجابت في الثانية وصلت ، لكن من غير المرجح أن تصل شبكات الجيل الخامس الموجودة في العالم إلى مثل هذه السرعة. بالإضافة إلى ذلك ، يُقال أن المودم قادر على الحفاظ على اتصاله بالإشارات بشكل أفضل من ذي قبل ، والذي من المتوقع أن يحسن الأداء العام للهواتف وفي ظروف أقل من المثالية. البطارية تستهلك أقل.
لا توافق المصادر المختلفة على تاريخ إصدار مودم Apple المخصص لجهاز iPhone. يقول البعض هذا المودم في العام 2023 سيصل إلى السوق ، لكن يعتقد بعض الناس أن التأخير تسبب في إطلاق هذا الجهاز بضع سنوات أخرى يتم تأجيلها مهما كانت الإجابة على هذا السؤال ، فلن نرى بالتأكيد مودم Apple 5G على سلسلة iPhone 14 هذا العام.