Das iPhone 12 Pro ist rund 25 Prozent schneller als der Vorgänger iPhone 11 Pro. Das zeigen die Benchmarks, welche bereits kurz nach der Vorstellung von Apples neuem Flaggschiff veröffentlicht wurden. Die signifikante Leistungssteigerung ist vornehmlich dem A14 Bionic zu verdanken, welcher nicht nur in den aktuellen Smartphones aus Cupertino seinen Dienst verrichtet, sondern auch das iPad Air der vierten Generation antreibt.


Bis 171,3 Millionen Transistoren pro Quadratmillimeter
Apples erster hauseigener Prozessor mit einer Strukturbreite von fünf Nanometern überflügelt hinsichtlich der Performance sogar aktuelle Desktop-Prozessoren von Intel deutlich und zeichnet sich zudem durch einen niedrigen Energiebedarf aus. Das ist wenig verwunderlich, denn je kleiner die Chipstrukturen sind, desto effizienter arbeiten die SoCs, da sich mehr Transistoren auf gleicher Fläche unterbringen lassen. Beim A14 Bionic packt der Auftragsfertiger Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) nach eigenen Angaben bis zu 171,3 Millionen dieser Elemente auf einen Quadratmillimeter.


A14 Bionic liegt unter dem Maximalwert
Wie nahe das Innenleben des A14 Bionic dieser Aussage des SoC-Herstellers kommt, hat jetzt die kanadische Firma ICmasters ermittelt, berichtet semianalysis. Das unter anderem auf Reverse Engineering von Chips spezialisierte Unternehmen durchleuchtete Apples Prozessor mit einem Elektronenmikroskop und legte die einzelnen Bestandteile offen. Dabei stellte sich heraus, dass die Transistorendichte nicht ganz so hoch ist wie von TSMC für das 5nm-Verfahten proklamiert: Der Analyse der in Ottawa ansässigen Spezialisten zufolge kommen im A14 Bionic etwas mehr als 134 Millionen Transistoren auf einen Quadratmillimeter. Die Die-Fläche des Prozessors beläuft sich auf 88 Quadratmillimeter, der gesamte Chip enthält ICmasters zufolge also rund 11,8 Milliarden Transistoren. Zum Vergleich: Apples A13 kommt auf rund 90 Millionen Transistoren pro Quadratmillimeter.

Differenz ist nicht ungewöhnlich
Die Differenz zwischen den (theoretischen) Angaben von TSMC und der Realität ist allerdings nicht ungewöhnlich. Moderne SoCs bestehen zu einem erheblichen Teil aus SRAM-Speicherelementen. Die Strukturbreiten dieser Caches lassen sich nicht im gleichen Maß verkleinern wie jene der Logikschaltungen, was zwangsläufig zu einer Reduzierung der Dichte führt. Allerdings dürften zukünftige SoC-Generationen nicht nur von Apple in dieser Hinsicht durch den Einsatz sogenannter 3D-SRAMs ebenfalls effizienter werden.

Größe der Chip-Komponenten unter dem Mikroskop
Die Analyse von ICmasters ergab darüber hinaus, dass Apples A14 Bionic neben dem eigentlichen Prozessor unter anderem die Neural Engine mit 16 Kernen enthält. Die integrierte GPU misst 11,65 Quadratmillimeter, ein 9,1 Quadratmillimeter großer Level-2-Cache steht den zwei Performance-Cores namens "FireStorm" zur Verfügung. Die leistungsschwächeren und sparsamen "IceStorm"-Kerne können auf einen 6,44 Quadratmillimeter großen L2-Cache zurückgreifen.