A12Z バイオニック

2020年版で初めて明らかになったiPad Pro, A12Z Bionic は Apple の最新の A12 シリーズ プロセッサです。システムオンチップとして、アーキテクチャと処理の一部としてグラフィックの役割を処理するため、単なるプロセッサではありません。

これは Apple によって設計された 64 ビット ARM ベースのチップであり、big.LITTLE 構成で 8 つのコンピューティング コアを備えています。これは、パフォーマンス重視の「大きな」コアとして 4 つの Vortex コアと、電力を節約する 4 つの高効率の Tempest コアで構成されています。最大クロック速度は2.49GHzです。

オンボードには、命令用に 128 KB の L1 キャッシュ、データ用に 128 KB、および 8 メガバイトの L2 キャッシュが搭載されています。キャッシュ レベルは A12 の導入以来変更されていません。

2020 iPad Pro は、A12Z Bionic を初めて採用しました。

グラフィックス処理は、A シリーズ チップで提供される最大数である 8 つの GPU コアの集合によって実行されます。また、センサー データの収集と処理に使用される M12 コプロセッサーも組み込まれています。これにより、中央処理装置の負荷が軽減されます。

チップ内の専用ニューラル ネットワーク要素は、8 つのコアで構成され、1 秒あたり最大 5 兆回の 8 ビット演算を実行する Apple のニューラル エンジンを駆動します。 Neural Engine は、機械学習機能と、アプリの高度な計算集約機能を強化します。

Appleの長年のパートナーであるTSMCは、契約に基づいてA12Zを製造しています。 7ナノメートルプロセスを採用している。 iPad Pro の場合、チップの SoC には 6 ギガバイトのメモリも搭載されています。

iPad Proの発売当時、Appleは、追加のGPU、強化されたサーマルアーキテクチャと調整されたパフォーマンスコントローラーのおかげで、A12Zは「iPad史上最高のパフォーマンス」を備えていると主張しました。

以前のチップ

A12Z は、A12 から始まる一連の A12 シリーズ チップの 3 番目です。iPhone XS、iPhone XS Max、iPhone XR。 2 つの Vortex コアと 4 つの Tempest コアを組み合わせた 6 コア GPU で構成されています。 4コアGPUも搭載しています。

A12X は 2018 iPad Pro に続きました。 Appleは、これをハイエンドタブレット向けのA12のアップグレードバージョンとして使用しました。 Apple はチップ設計をほぼ同じに保ちましたが、CPU コア数を 8 に増やしました。 CPU セットアップは、4 つの Vortex コアと 4 つの Tempest コアで構成されます。

同時に、Apple は A12X で使用される GPU コアの数を 4 コアから 7 コアに増やしました。チップ設計の他の要素は同じままです。

リビニング論争

A12Z の導入により、リビニングに関する議論が巻き起こりました。このチップの初期ベンチマークでは、主な処理パフォーマンスは A12X と同等である一方、追加の GPU コアにより GPU の方が優れていることが示唆されました。

A12Z と A12X チップの分析により、2 つのチップがほぼ同一であることが明らかになりました。同じデザインを再利用する同一の CPU とメモリ構成を備えています。 Apple は追加のコアを追加するのではなく、A12X で非アクティブ化されたコアを再アクティブ化していました。

A12Z と A12X の GPU レイアウトは同一です [TechInsights より]

チップ ビニングは、チップ メーカーがコアを無効にし、より高性能なチップを下位バージョンとして構成するプロセスです。一例として、プロセッサの 4 つの物理コアのうち 2 つを非アクティブ化し、デュアルコア チップとして販売することが考えられます。通常、このプロセスはコアの製造中に欠陥があった場合に実行されます。

Apple の場合、A12X には 8 個の物理 GPU コアが提供されましたが、そのうち 7 個がアクティブ化されました。 8 番目のコアは、問題が発生したか、他の 7 つのコアで十分であると会社が判断したため、無効になりました。

A12Zとしてビン化されていないチップを販売する理由はまだ明らかにされていないが、Appleはプロセッサの歩留まりの向上から恩恵を受けている可能性が高い。そのため、損失が少なくなるため、チップをビニングする必要がなくなりました。

Mac、macOS、および開発者移行キット

WWDC 2020 で、Apple は自社の Mac を Intel プロセッサから遠ざけ、アップルシリコン、独自のチップ。この動きは、最初の新しい Mac でM1チップの 2020 年後半モデルを含む13インチMacBook Pro、MacBook Air、 そしてマックミニ。 Apple は 2 年以内に Apple Silicon に完全に移行すると予想しています。

開発を支援するために、Apple は開発者に開発者移行キット。これは、コンポーネントが変更された Mac mini エンクロージャで構成されていました。この設定により、ソフトウェアをネイティブにテストする方法が提供されました。macOS ビッグサーエミュレーションに依存したり、ロゼッタ2翻訳ソフト。

Apple の開発者移行キットには、Mac mini エンクロージャに A12Z が搭載されています

Apple Silicon の代用として、Apple は開発者移行キットの SoC として A12Z を使用しました。 ARM ベースのチップは、Apple Silicon を搭載した消費者向け Mac が発売される前に開発者が使用する効果的な類似品でした。

Apple は 6 ギガバイトのメモリではなく、16 ギガバイトを DTK に使用しました。

M1への移行

Apple が Mac 用の M1 プロセッサを開発したとき、Apple が iPhone および iPad プロセッサの研究からインスピレーションを得たことは明らかでした。しかし、Appleが予想されていたA14Xではなく、2021年のiPad ProラインナップにM1を追加したのは驚きでした。

A12Z は ARM ベースのソフトウェアを開発するための M1 の前身でした

Apple は、M1 のアーキテクチャが macOS を念頭に置いて構築されていることを明らかにしていましたが、iOS と iPadOS の全体が macOS と同じ基盤の上に構築されているため、iPad が Mac と同じプロセッサの恩恵を受けることができるのは当然です。

一部の機能は M シリーズ プロセッサに限定され始めていましたが、ユーザーの抗議を受けて、Apple は振り出しに戻りました。したがって、A12Z Bionic および A12X Bionic を実行している iPad Pro は、次のステージ マネージャーにアクセスできます。iPadOS 16ただし、外部ディスプレイの完全なサポートは得られません。