Apple stellte im September das iPhone 11 und 11 Pro vor – mit neuem A13-Bionic-Prozessor. Das Wort Prozessor passt eigentlich nicht genau, da Apple fast alle wichtigen Bestandteile des iPhones direkt auf den A13-Chip packt und es sich somit um ein System-On-Chip (SoC) handelt. Anandtech hat sich die neuen Prozessoren im Detail angesehen, diverse Benchmarks ausgeführt und sehr interessante Neuerungen ausfindig gemacht.


Höherer Takt, viel Leistungsaufnahme
Wie auch das iPhone X, XS und XR verfügt das iPhone 11 über insgesamt sechs Prozessorkerne – zwei für höchste Performance und vier Kerne, welche auf Effizienz ausgelegt sind. Apple gab auf der Vorstellung an, dass der A13-Chip 20 Prozent schneller sei im Vergleich zu den Vorjahresmodellen – Anandtech konnte diese Behauptung bestätigen. Allerdings scheint Apple die Performancesteigerungen nicht nur durch Architekturänderungen erreicht zu haben, sondern auch durch eine Taktratensteigerung. Der A12 erreichte bei einem belasteten Core eine Taktrate von 2,5 Ghz, während der A13 auf 2,66 Ghz kommt. Auch wenn mehr Kerne belastet werden, taktet der A13-Chip spürbar höher:


Dies hat aber den Nachteil, dass der A13 teils deutlich mehr Energie verbraucht – die Leistungsaufnahme stieg um bis zu einem Watt im Vergleich mit dem A12. Bei vielen Rechenaufgaben nahm der A13 bis zu 6,2 Watt auf – dies ist auf Dauer ohne aktive Kühlung nicht zu halten, weswegen der A13 die Leistung schnell drosselte.

Während die Performance-Cores kaum Veränderungen im Vergleich zum A12 aufweisen, modifizierte Apple die Efficiency-Cores deutlich: Diese erreichen bei ähnlichem Energieverbrauch zwischen 30 und 40 Prozent mehr Leistung – eine beachtliche Steigerung.

Neue Befehle – aber nicht für Entwickler direkt zugänglich
Der A13-Chip bringt ein verbesserte Neural Engine mit, welche sich besonders für Aufgaben im Bereich der künstlichen Intelligenz eignet. Dazu führte Apple einige neue Befehle ein, welche das Unternehmen "AMX Instruction Set" nennt. Diese sind aber von Entwickler nicht direkt ansteuerbar, sondern nur über Apple-Programmierbibliotheken wie dem Accelerate-Framework.

A13-Performance beeindruckend
Im SPEC2006-Benchmark spielt der A13 in einer ganz eigenen Liga – obwohl er nicht mehr Leistung als die mobile Konkurrenz aufnimmt, übertrifft er diese um das doppelte. Während bei Ganzzahl-Rechen-Tests die Konkurrenz auf rund 26 Zähler kommt, erreicht der A13 fast 53 Punkte. Auch bei den Gleitkomma-Tests zeichnet sich ein ähnliches Bild ab:


Intel & AMD eingeholt
Noch beeindruckender ist die Tatsache, dass der A13 mit den Top-Chips von Intel & AMD mithalten kann. Im Vergleich zum Intel Core 9900K Skylake ist der A13 beim Ganzzahl-Rechen-Test nur leicht langsamer (53 vs 54 Zähler), den AMD Ryzen 3900X Zen2 übertrifft der A13 sogar. Etwas anders schaut es bei Gleitkomma-Berechnungen aus: Hier hat Intel & AMD noch leicht die Nase vorne (65 vs. 75 Zähler). Die Werte sind umso beeindruckender, da es sich beim A13-Chip um ein passiv gekühlten Prozessor in einem Mobiltelefon handelt.


GPU-Performance
Apple hat die Grafikeinheit des A13 deutlich verbessert: Bei gleicher Leistungsaufnahme konnte Anandtech eine Performancesteigerung von 35 Prozent ausmachen. Apple hat bei der Vorstellung 40 Prozent angegeben, doch dies kann durch unterschiedliche Messmethoden zustande kommen. Auch bei Grafik spielt Apple in einer eigenen Liga und lässt alle Konkurrenzmodelle im Regen stehen – es gibt kein Smartphone, welches höhere Frameraten im GFXBench erreicht:


Wann im Mac?
Der A13 ist ein beeindruckendes Stück Technik, welcher sich selbst vor den High-End-Prozessoren von Intel und AMD nicht verstecken muss. Die Chips im iPhone und iPad sind passiv gekühlt und verfügen über keinen Lüfter. Apple setzt in den allermeisten Macs Lüfter ein, welche dafür sorgen, dass bei Rechenaufgaben länger der hohe Turbo-Boost-Takt gehalten werden kann. Sollte Apple künftig auch in Macs zu eigenen A-Chips greifen wie dies vielerorts gemunkelt wird, dürfte hier die Performance bei aktiver Kühlung noch einmal deutlich zulegen, da höhere Taktraten und mehr Performance-Prozessorkerne möglich sind.

Wenn die Performance der A-Chips wie erwartet skaliert, ist es möglich, dass Apple nach einem Umstieg Computer im Angebot hat, an die konventionelle Intel- oder AMD-PCs nicht heranreichen können.