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Apples A6-Prozessor mit angepasstem ARM-Kern und drei Grafikkernen

Chipworks hat die Gelegenheit genutzt und zusammen mit iFixit den im iPhone 5 verbauten A6-Prozessor genauer unter dem Mikroskop betrachtet. Zunächst wird hierbei deutlich, dass der neue ARM-Prozessor wie die Generationen zuvor von Samsung gefertigt wird, auch wenn ein direkter Hinweis fehlt. Samsung tritt damit zumindest indirekt auch als Zulieferer des iPhone 5 in Erscheinung. Betrachtet man den Aufbau des neuen A6-Prozessors, kann man laut Chipworks erkennen, dass der angepasste ARM-Kern nicht mittels Software generiert, sondern von Apple-Ingenieuren per Hand optimiert wurde. Obwohl dies zeitlich aufwendiger ist, führen händische Layouts in der Regel zu höheren Geschwindigkeiten. Aufgrund der hohen Kosten werden heutzutage aber nur noch äußerst selten Prozessoren per Hand optimiert.

Im Querschnitt des Prozessors sind sehr gut die verschiedenen Schichten des Chip-Designs zu erkennen, die darauf schließen lassen, dass im 32-Nanometerverfahren die HKMG-Technik (Hi-K metal gate) zum Einsatz kommt, welche bessere Leistungswerte bietet und engere Strukturen erlaubt. Neben dem A6-Prozessor wurde auch ein Blick in die anderen Chips des iPhone 5 geworfen. So kommt heraus, dass der Apple 338S1077 in Wirklichkeit ein Audio-Chip von Cirrus ist, während sich der Broadcom BCM4334 für WiFi und Bluetooth in einem Chip von Murata versteckt. Für LTE greift Apple auf einen direkt von Qualcomm stammenden Chip der MDM9615-Serie zurück, der einen Großteil der weltweiten Frequenzen beherrscht.

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Kommentare

macbia
macbia26.09.12 11:55
Wäre schön wenn man sich auch mal wieder mit so viel Liebe um die Macs kümmert
i heart my 997
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Amfortas26.09.12 11:56
"per Hand"? Ganz schön kleine Hände.
Eine gute Grundlage ist das Fundament für eine solide Basis.
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pünktchen
pünktchen26.09.12 12:09
Ein Link zum Originalartikel wäre höflich:



Und wie sie dort erwähnen, optimiert Intel seine Prozessoren auch per Hand. "Äusserst selten" ist also zwar richtig, aber macbia kann beruhigt sein: auch die CPU seines Macs ist liebevoll handoptimiert worden.
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looped26.09.12 12:14
Ich kann mir nicht mal ansatzweise vorstellen wie ein Chip per Hand optimiert wird
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Nashorn
Nashorn26.09.12 12:32
Per Hand? Und dann bei diesen Stückzahlen
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Chris66626.09.12 12:44
@Nashorn
Siehste mal, ist also doch nicht Sharp am Lieferengpass schuld
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iGhost26.09.12 12:48
Ich tät auch gerne wissen, wie das per Hand funktioniert, zumal das so geschrieben ist, dass es was ganz anderes als mit Software gemacht ist (wie immer auch das funktioniert). Lötet da jemand rum?
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Senior Sanchez26.09.12 12:53
Also mit der Optimierung ist doch die genaue Platzierung der einzelnen Komponenten auf dem Die gemeint, oder?
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macguerilla26.09.12 12:53
Kinderhände sind nunmal kleiner und flinker 😜
Quod me nutrit -me destruit!
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janknet26.09.12 12:56
Ganze kleine Menschen werden da auf einen Stuhl fixiert, denn jede kleinste Mikrometerbewegung hat einen zerstörten Chip zufolge. Die müssen auch Drogen nehmen um nicht unabsichtlich zu zucken!
Die bekommen dann Lötkolben die nur einen Nanometer große Spitzen haben.

Ne im ernst, dami ist das Chipdesign an sich gemeint. Eine Computersoftware rechnet einfach nur aus wie sich alle Chips möglichst gut auf einer bestimmten Fläche unterbringen liesen. Apple aber verschiebt diese Bereiche so, dass benachbarte Regionen so zusammenliegen, dass die Performance gesteigert werden kann.
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Gerhard Uhlhorn26.09.12 12:58
Wie komme ich in der MTN-App an den restlichen Text des Artikels?!?
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rudolf07
rudolf0726.09.12 12:59
pünktchen
aber macbia kann beruhigt sein: auch die CPU seines Macs ist liebevoll handoptimiert worden.
Das wage ich zu bezweifeln und wenn doch, dann ganz bestimmt nicht von Apple.
Die in den Macs eingesetzten CPU/GPU-Einheiten sind allesamt "von der (Intel-)Stange". Möglicherweise sind hier und da (iMac, MB Air) die Motherboards etwas modifiziert, aber das wars dann schon.
Auch die Vorgänger des A6 waren komplette ARM-Entwicklungen und was Samsung betrifft, die waren in dem Bereich weder früher noch heute Zulieferer (auch nicht indirekt), sondern Auftragsfertiger (CM). Zulieferer sind sie dagegen ohne jeden Zweifel bei RAM- und/oder Flashbausteinen, während es bei Displays eher in Richtung ODM geht.
Wenn der Weise auf den Mond zeigt, schaut der Dumme auf den Finger.
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Gerhard Uhlhorn26.09.12 13:15
iGhost
Ich tät auch gerne wissen, wie das per Hand funktioniert, zumal das so geschrieben ist, dass es was ganz anderes als mit Software gemacht ist (wie immer auch das funktioniert). Lötet da jemand rum?
Nein. Chipdesign wird an großen Monitoren mit CAD-änlichen Programmen gemacht. Die Ingenieure sehen dort einen Schaltplan des Prozessors, also viele verschiedenfarbige Linien wie bei einem CAD-Programm, und können in ihm scrollen und ihn bearbeiten. Das läuft ähnlich wie bei Bauzeichnungen.

Nun haben solche Programme automatische Entflechtung und Optimierung. Doch die arbeitet – wie so oft – nicht so gut wie ein Mensch es kann. Wenn ein Mensch die Schaltpläne des Chips optimiert, bekommt er bessere Ergebnisse als wenn ein Programm das macht. Diese Arbeit ist allerdings sehr aufwändig.

Ich habe früher (in den 80ern) Leiterplatten entflochten, und das macht viel Arbeit. Heute machen das Programme vollautomatisch, aber nicht so schön wie man es von Hand machen würde. Das spielt aber bei den meisten Platinen überhaupt keine Rolle. Nur bei Hochfrequenz-Designs wie Prozessoren macht es noch einen Unterschied. Denn hier spielen Signallaufzeiten von Nanosekunden und Signalübersprechen auf parallele Leitungen eine große Rolle.
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iMan (iMensch)26.09.12 13:17
Chris666
@Nashorn
Siehste mal, ist also doch nicht Sharp am Lieferengpass schuld

+7
Ich glaube, eines Tages werde ich als Apple CEO die Welt regieren.
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o.wunder
o.wunder26.09.12 13:25
Also ist es doch ein ARM Design welches Apple optimiert hat, oder haben sie die CPU selbst entworfen nach der ARMv7 Lizenz? Oder eine eine Mischung aus Beiden. Na ja wer weiß das schon.

Eines ist klar, Apple hat sich sehr viel Mühe damit gegeben und besitzen dadurch den zur Zeit schnellsten mobil Prozessor.

Ob das auch ein Grund für den gestiegenen Preis ist? Das iPhone wird langsam aber sicher einfach zu teuer.

Da kann ich mir für nächsten Jahr kaum ein Speedbumping vorstellen, zumindest der A6 muss bestimmt für 2 Jahre gut sein bei dem Aufwand.
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Gerhard Uhlhorn26.09.12 13:34
o.wunder
Na ja wer weiß das schon.
Apple weiß das.
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pünktchen
pünktchen26.09.12 13:45
rudolf07
pünktchen
aber macbia kann beruhigt sein: auch die CPU seines Macs ist liebevoll handoptimiert worden.
Das wage ich zu bezweifeln und wenn doch, dann ganz bestimmt nicht von Apple.

Natürlich nicht, sondern von Intel wie ich im Satz davor schrieb. Lesen will gelernt sein.
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jensche26.09.12 13:48
Die haben ein Modell im Masstag 100'000:1 und ziehen kabel und testen aus. Danach wird das ganze mit der Verkleinerungsmaschine verkleinert. Boom.
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pünktchen
pünktchen26.09.12 13:57
rudolf07
Auch die Vorgänger des A6 waren komplette ARM-Entwicklungen

Das stimmt auch nicht so ganz. Erstens bestehen die Chips ja nicht nur aus dem Prozessorkern und nur der wird von ARM entwickelt. Und zweitens benutzte zumindest der A4 einen von der später von Apple aufgekauften Firma Intrinsity zusammen mit Samsung entwickelten Prozessorkern.
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Grolox26.09.12 14:15
Mich würde bei der Chiptechnik mal interessieren
warum Apple LTE nicht auch über Vodafone und O2
anbietet , der Qualcomm Chip nämlich die
Frequenzen unterstützt.
Zudem ist das Vodafonenetz deutlich besser
als die 60 Großstadtstandorte der Telecom.
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Gerhard Uhlhorn26.09.12 14:39
Grolox: Es reicht nicht, dass der Chip es unterstützt, die Antennen müssen es auch tun. Und das ist schon schwieriger.
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iMäck
iMäck26.09.12 15:30
was nützt einem ein toller Prozessor,
wenn das Gehäuse nix aushält

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o.wunder
o.wunder26.09.12 16:23
Grolox:
Ich denke das Apple für die weiteren Frequenzen noch weitere Antennen hätte einbauen müssen. Sehr schade das sie das versäumt haben. Einfach nächstes Jahr kaufen, dann ist das bestimmt korrigiert.
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roca12326.09.12 16:45
"per Hand"? Ganz schön kleine Hände.
Per Hand? Und dann bei diesen Stückzahlen

deswegen gab es auch Kinderarbeit bei Samsung,
die ja bekannterweise die Chips für Apple produzieren
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Gerhard Uhlhorn26.09.12 17:48
o.wunder: Da beim iPhone die Antennen draußen sitzen, ist der Platz für Antennen sehr begrenzt.
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trigunas10827.09.12 12:08
Ist mir ehrlich gesagt ziemlich egal wie Apple das angestellt hätte mit den Antennen für LTE. Bei 700 € für so ein Gerät denke ich sollte man erwarten können das LTE auch in der 800 Mhz Frequenz auf dem Land funktioniert. Gerade da erachte ich es als wichtig (zumindest für mich selbst) weil 3G oft schlecht ausgebaut ist und EDGE auch nie richtig Daten am theoretischen Limit liefert. Da ist selbst Mails abholen ein Geduldsspiel. LTE hätte hier wirklich helfen können. So bekommt man LTE in der Stadt wo es meines Erachtens gar nicht sooooo wichtig wäre weil gut erschlossen mit HSPA usw.
Naja
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Gerhard Uhlhorn28.09.12 13:36
Ja, finde ich auch. Apple hätte lieber die Überland-Frequenz unterstützen sollen. Die ist viel wichtiger.
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