Apple Silicon è una serie di system-on-a-chip (SoC) progettati da Apple per iPhone, iPad, iPod touch, Apple Watch, Apple TV, HomePod, Vision Pro e, dal 2020, anche per Mac.
I SoC Apple contengono al loro interno una serie di componenti a cui viene attribuito uno scopo specifico: CPU: il coprocessore che si occupa dell'elaborazione seriale sequenziale delle istruzioni aritmetiche e di calcolo; GPU: il coprocessore che si occupa dell'elaborazione parallela delle istruzioni grafiche tridimensionali; NPU: il coprocessore dedicato al Neural Engine, per l’apprendimento integrato (machine learning) e per la realtà aumentata; ISP: il coprocessore che si occupa delle elaborazioni delle immagini raccolte dal sensore fotografico; Mx: il coprocessore che si occupa della raccolta dati dei sensori integrati (accelerometro, giroscopio, bussola, barometro); SEP: il coprocessore che si occupa della protezione dei dati personali tramite chiavi crittografate; Altri che formano un sistema in un unico chipset.
Prima del lancio Prima dell'introduzione della serie di SoC Apple "A", Apple ha utilizzato 4 diversi SoC nelle prime revisioni di iPhone e iPod touch. Sono stati progettati da Apple e prodotti da Samsung. Integrano un singolo core di elaborazione basato su istruzioni ARM (date in licenza), un'unità di elaborazione grafica (GPU) e altra elettronica necessaria per fornire funzioni di calcolo mobile all'interno di un singolo pacchetto fisico.
Codice APL0098(S5L8900) APL0278(S5L8720) APL0298 (S5L8920) APL2298(S5L8922)Immagine Set istruzione (ISA) ARMv6 ARMv7Architettura ? ? ? ?Lancio giugno 2007 settembre 2008 giugno 2009 settembre 2009Dispositivi iPhone 2GiPhone 3GiPod touch (1ª gen.) iPod touch (2ª gen.)iPod nano (4ª gen.) iPhone 3GS iPod touch (3ª gen.)Caratteristiche fisiche Volume 72 mm² 36 mm² 71,8 mm² 41,6 mm² Litografia 90 nm 65 nm 45 nm Processo ? ? ? ? Nº transistor ? ? ? ? Thermal (TDP) 1 WCPU Nº core 1 Frequenza(nome) 412 MHz(ARM11) 412-533 MHz(ARM11) 600 MHz(ARM Cortex-A8) 600-800 MHz(ARM Cortex-A8) Cache L1 (per core) 16+16 KB 32+32 KB Cache L2 (condiviso) 256 KB Cache L3 (condiviso) GPU Nome(modello) PowerVRMBX Lite(130 nm) PowerVRSGX535 Nº core 1 Frequenza 60-103 MHz 103-133 MHz 200 MHzRAM Tipo LPDDR-266 LPDDR-400 Dimensione 128 MB 256 GB Larghezza del canale 16 bit 32 bit Larghezza di banda 533 MB/s 1,6 GB/sProduttore Samsung
Serie A Apple A è la prima serie di SoC Apple lanciata nella famiglia Apple Silicon, e viene utilizzata su iPhone, iPad, iPod touch, Apple TV e MacBook Neo. Integrano uno o più core di elaborazione basati su ARM (CPU), un'unità di elaborazione grafica (GPU), memoria cache e altra elettronica necessaria per fornire funzioni di calcolo mobile all'interno di un singolo pacchetto fisico. Sono progettati da Apple e prodotti inizialmente da Samsung e successivamente da TSMC.
2010-2015 Apple A4, il primo SoC Apple, lanciato nel 2010 con iPhone 4; Apple A6, il primo SoC Apple con abbandono definitivo dei Core CPU (Cortex-A) di ARM in favore di quelli proprietari; Apple A7, il primo SoC Apple a 64 bit e che integra anche il nuovo coprocessore di movimento M7 (lanciato nel 2013 con iPhone 5S); Apple A8, il primo SoC Apple con processo FinFET;
Fonti utili:
A4 A5 A6 A7 A8 A9Codice APL0398 APL0498 APL0598 APL0698 APL1011 APL1022 APL0898Immagine Set istruzione (ISA) ARMv7 ARMv7s ARMv8.0-AArchitettura 32 bit 64 bitLancio aprile 2010 marzo 2011 settembre 2012 settembre 2013 settembre 2014 settembre 2015Dispositivi iPhone 4iPadiPod touch (4ª gen.)Apple TV (2ª gen.) iPhone 4SiPad mini (1ª gen.)iPod touch (5ª gen.)Apple TV (3ª gen.) iPhone 5iPhone 5ciPad 2 iPhone 5siPad Air (1ª gen.)iPad mini (2ª e 3ª gen.) iPhone 6 e 6 PlusiPad mini (4ª gen.)iPod touch (6ª gen.)HomePod iPhone 6s e 6s PlusiPhone SE (1ª gen.)iPad (5ª gen.)Caratteristiche fisiche Volume 53,3 mm² 122,2 mm² 96,71 mm² 104 mm² 89 mm² 104,5 mm² 96,0 mm² Litografia 45 nm 45 nm / 32 nm 32 nm 28 nm 20 nm 16 nm 14 nm Processo - HKMG FinFET Nº transistor 149 milioni 200 milioni 740 milioni 1 miliardo 2 miliardi Thermal (TDP) 5 WCPU Nº core 1 2 Frequenza(nome) 1 × 800 MHz(ARM Cortex-A8) 2 × 800 MHz(ARM Cortex-A9) 2 × 1,3 GHz(Swift) 2 × 1,4 GHz(Cyclone) 2 × 1,4 GHz(Typhoon) 2 × 1,85 GHz(Twister) Cache L1 (per core) 1 × (32+32 KB) 2 × (32+32 KB) 2 × (64+64 KB) Cache L2 (condiviso) 512 KB 1 MB 3 MB Cache L3 (condiviso) 4 MBGPU Nome(modello) PowerVR(SGX535) PowerVR(SGX543MP2) PowerVR(SGX543MP3) PowerVR(G6430) PowerVR(GX6450) PowerVR(GT7600) Nº core 1 2 3 4 6 Frequenza 200 MHz 266 MHz 450 MHz 533 MHz 600 MHzRAM Tipo LPDDR-400 LPDDR2-800 LPDDR2-1066 LPDDR3-2133 LPDDR4-3200 Dimensione 512 MB 1 GB 2 GB Larghezza del canale 32 bit 64 bit Larghezza di banda 1,6 GB/s 6,4 GB/s 8,5 GB/s 12,8 GB/s 25,6 GB/sAltri componenti Coprocessore M M7 M8 M9 Secure Enclave Produttore Samsung Samsung / TSMC Samsung TSMC Samsung
2016-2021 Apple A10 Fusion è il primo SoC che sfrutta il sistema big.LITTLE, ossia, una tecnologia che fa uso di due gruppi di Core CPU differenti: i primi per carichi prestazioni (big) e i secondi per meno prestanti (LITTLE), con il vantaggio di ottenere così un maggior risparmio energetico; Apple A11 Bionic è il primo SoC che dispone della prima GPU progettata da Apple (che darà abbandono definitivo alle PowerVR di Imagination Technologies) e, allo stesso tempo, introduce la prima NPU dedicata al Neural Engine; Apple A12 Bionic implementa l'encoder sia del codec H.265 (HEVC 8-bit e 10-bit) che del codec VP9.
A10 Fusion A11 Bionic A12 Bionic A13 Bionic A14 Bionic A15 BionicCodice APL1W24 APL1W72 APL1W81 APL1W85 APL1W87 APL1W07Immagine Set istruzione (ISA) ARMv8.1-A ARMv8.2-A ARMv8.3-A ARMv8.4-A ARMv8.5-A ARMv8.5-ALancio settembre 2016 settembre 2017 settembre 2018 settembre 2019 settembre 2020 settembre 2021 Dispositivi iPhone 7 iPhone 7 Plus iPad (6ª gen.) iPad (7ª gen.) iPod touch (7ª gen.) iPhone X iPhone 8 iPhone 8 Plus iPhone XR iPhone XS iPhone XS Max iPad (8ª gen.) iPad Air (3ª gen.) iPad mini (5ª gen.) iPhone 11 iPhone 11 Pro iPhone 11 Pro Max iPhone SE (2ª gen.) iPad (9ª gen.) iPhone 12 mini iPhone 12 iPhone 12 Pro iPhone 12 Pro Max iPad (10ª gen.) iPad Air (4ª gen.) iPhone 13 mini iPhone 13 iPhone 13 Pro iPhone 13 Pro Max iPhone SE (3° gen.) iPhone 14 iPhone 14 Plus iPad mini (6ª gen.) Caratteristichefisiche Dimensione 9,89 × 8,42 mm 10,67 × 9,23 mm 12,55 × 8,58 mm Volume 125 mm² 87,66 mm² 83,27 mm² 94,48 mm² 88 mm² 107,68 mm² Litografia 16 nm 10 nm 7 nm 7 nm+ (EUV) 5 nm (EUV) 5 nm+ (EUV) Processo FinFET Nº transistor 3,3 miliardi 4,3 miliardi 6,9 miliardi 8,5 miliardi 11,8 miliardi 15,0 miliardi Thermal (TDP) 5 W 8 W 6 W CPU Nº core CPU Quad-Core (4) Hexa-Core (6) CoreHigh Nome Hurricane Monsoon Vortex Lightning Firestorm Avalanche Frequenza 2 × (2,34 GHz) 2 × (2,39 GHz) 2 × (2,49 GHz) 2 × (2,66 GHz) 2 × (2,99 GHz) 2 × (3,23 GHz) Cache L1 n. core × (64+64 KB) n. core × (128+128 KB) n. core × (192+128 KB) Decode 2 × (6-Wide) 2 × (7-Wide) 2 × (8-Wide) ? CoreLow Nome Zephyr Mistral Tempest Thunder Icestorm Blizzard Frequenza 2 × (1,30 GHz) 4 × (1,42 GHz) 4 × (1,59 GHz) 4 × (1,73 GHz) 4 × (1,82 GHz) 4 × (2,01 GHz) Cache L1 n. core × (32+32 KB) n. core × (32+32 KB) n. core × (48+48 KB) n. core × (64+64 KB) n. core × (128+64 KB) Decode 2 × (3-Wide) 4 × (3-Wide) ? ? Cache L2 (condiviso) 3 MB 8 MB 12 MB 16 MB Cache L3 (condiviso) 4 MB 16 MB 32 MB HMP GPU Nome(modello) PowerVR(GT7600 Plus) Apple GPU Nº core 6 3 4 4/5 Frequenza 650 MHz 900 MHz 1,1 GHz 1,350 GHz 1,463 GHz 1,338 GHz Velocità 115 GFLOPS 325 GFLOPS 487,5 GFLOPS ? ? 1,712 TFLOPS NPU Nome Apple NPU Nº core Dual-Core (2) Octa-Core (8) Hexadeca-Core (16) TOPs 0,0006 0,005 1,0 11,0 15,8RAM Tipo LPDDR4-3200 LPDDR4X-4266 Dimensione 2/3 GB 3/4 GB 4 GB 4/6 GB Larghezza del canale 64 bit Larghezza di banda 25,6 GB/s 34,1 GB/s Altricomponenti Coprocessore M M10 M11 M12 Secure Enclave Produttore TSMC
2022-2025 A16 Bionic A17 Pro A18 A18 Pro A19 A19 Pro Codice APL1W10 APL1V02 APL1V08 APL1V07 – – Immagine Set istruzione (ISA) ARMv8.6-A ARMv8.6-A ARMv9.2-A ARMv9.2-A Lancio settembre 2022 settembre 2023 settembre 2024 settembre 2025 Dispositivi iPhone 14 Pro · iPhone 14 Pro Max · iPhone 15 · iPhone 15 Plus iPhone 15 Pro · iPhone 15 Pro Max iPhone 16 · iPhone 16 Plus · iPhone 16e iPhone 16 Pro · iPhone 16 Pro Max iPhone 17 iPhone 17 Pro · iPhone 17 Pro Max · iPhone Air Caratteristiche fisiche Dimensioni (die) 8,47 × 13,62 mm 8,58 × 13,26 mm 7,84 × 11,79 mm 8,44 × 13,00 mm – – Area (mm²) 115,36 113,77 92,43 109,72 – – Nodo (TSMC) N4 FinFET(5 nm+) N3B FinFET(3 nm) N3E FinFET(3 nm) N3P FinFET(3 nm) Transistor (mld) 16,0 19,0 – – – – CPU Nº core 6 Core (2 P-core + 4 E-core) Performance core (P-core) Frequenza P-core (max) 3,46 GHz(2 Core) 3,78 GHz(2 Core) 4,04 GHz(2 Core) 4,26 GHz(2 Core) Cache L1 P-core 192+128 KB(×2) 192+128 KB(×2) 192+128 KB(×2) 192+128 KB(×2) Cache L2 P-core 16 MB(condivisa) 16 MB(condivisa) 8 MB(condivisa) 16 MB(condivisa) 8 MB(condivisa) 16 MB(condivisa) Efficiency core (E-core) Frequenza E-core (max) 2,02 GHz(4 Core) 2,11 GHz(4 Core) 2,42 GHz(4 Core) 2,60 GHz(4 Core) Cache L1 E-core 128+64 KB(×4) 128+64 KB(×4) 128+64 KB(×4) 128+64 KB(×4) Cache L2 E-core 4 MB(condivisa) 4 MB(condivisa) 4 MB(condivisa) 4 MB(condivisa) 4 MB(condivisa) 6 MB(condivisa) Cache di sistema (L3 / SLC) 24 MB 24 MB 12 MB 24 MB 12 MB 32 MB HMP / Scheduler GPU Nome Apple GPU Nº core 5 6 5 6 5 5 / 6 Frequenza (max) 1,338 GHz 1,470 GHz – – – – Dynamic Caching Ray Tracing Mesh Neural Accelerators (5 Core) (5/6 Core) NPU Nome Apple NPU (Neural Engine) Nº core 16 (Hexadeca-Core) Prestazioni (TOPS) 17,0 35,0 35,0 35,0 – – RAM Tipo LPDDR5-6400 LPDDR5-6400 LPDDR5X-7500 LPDDR5X-8533 LPDDR5X-9600 Capacità 6 GB 8 GB 8 GB 8 GB 8 GB 12 GB Bus (bit) 64 bit Banda 51,2 GB/s 51,2 GB/s 60 GB/s 68,2 GB/s 75,8 GB/s A16 Bionic A17 Pro A18 A18 Pro A19 A19 Pro
Serie AX Apple AX è una serie di SoC Apple progettati specificatamente per ambiente iPad sulla base dei chip della serie A.
2011-2015 Apple A5X, il primo SoC Apple creato specificamente per iPad, lanciato nel 2012; Apple A8X, il primo SoC Apple a 64 bit per iPad, lanciato nel 2014;
A5X A6X A8X A9XCodice APL5498 APL5598 APL1012 APL1021Immagine Set istruzione (ISA) ARMv7 ARMv7s ARMv8.0-AArchitettura 32 bit 64 bitLancio marzo 2012 novembre 2012 ottobre 2014 settembre 2015DispositiviiPad (3ª gen.)iPad (4ª gen.)iPad Air (2ª gen.)iPad Pro (1ª gen.) Caratteristiche fisiche Volume 165 mm² 123 mm² 128 mm² 143,9 mm² Litografia 45 nm 32 nm 20 nm 16 nm Processo - HKMG FinFET Nº transistor CPU Nº core 2 32 Frequenza(nome) 2 × 1 GHz(Cortex-A8) 2 × 1,4 GHz(Swift) 3 × 1,5 GHz(Typhoon) 2 × 2,26 GHz(Twister) Cache L1 (per core) 1 × (32+32 KB) 2 × (32+32 KB) 2 × (64+65 KB) 2 × (64+64 KB) Cache L2 (condiviso) 1 MB 2 MB 3 MB Cache L3 (condiviso) 4 MB GPU Nome(modello) PowerVR(SGX543MP2) PowerVR(SGX554MP4) PowerVR(GXA6850) PowerVR(GTA7850) Nº core 4 8 12 Frequenza 200 MHz 266 MHz 450 MHz 650 MHzRAM Tipo LPDDR2-800 LPDDR2-1066 LPDDR3-2133 LPDDR4-3200 Dimensione 1 GB 2 GB 4 GB Larghezza del canale 32 bit 64 bit 128 bit Larghezza di banda 12,8 GB/s 17,1 GB/s 25,6 GB/s 51,2 GB/sAltri componenti Coprocessore M M8 M9 Secure Enclave Produttore Samsung TSMC
2016-2020 Apple A12Z, è il primissimo SoC Apple inserito dentro a un Mac mini dedicato esclusivamente ad uso dimostrativo (con sistema operativo macOS Big Sur) per lo sviluppo di applicativi desktop su architettura ARM. Apple A12Z Bionic LTE si trova su un sistema su un chip (SoC). Il cellulare LTE integrato consente download molto più veloci rispetto alle vecchie tecnologie 3G.https://rankquality.com/it/apple-a12z-bionic/ - Retrieved 27 October 2021.