שבב A13 Bionic המשמש באייפון 11, אייפון 11 פרו ואייפון 11 פרו מקס הוא המעבד המהיר ביותר מסדרת A שאפל עיצבה אי פעם, אך במקביל תוכנן להשתמש בהרבה פחות חשמל. AppleInsider מפרטת כמה מהשינויים שנכנסו למעבד הסמארטפון החדש המהיר ביותר בשוק.
נחשף על הבמה בתקופת אפלאייפון 11באירוע, נטען כי ל-A13 יש גם את המעבד המהיר ביותר וגם את ה-GPU המהיר ביותר מכל סמארטפון או טאבלט, מה שמשפר את הכוח שמציע ה-A12 בשימוש בדגמי 2018. אומרים שהמעבד וה-GPU של שבב 64 סיביות מהירים ב-20 אחוז מהגרסאות ב-A12, עם מגוון אלמנטים המאפשרים לו לבצע מעל טריליון פעולות בשנייה, חלקן קשורות ללמידה ממוחשבת.
כוח ולמידת מכונה
ה-A13 מורכב מחלקים רבים, אך השלושה העיקריים הם המעבד, ה-GPU וה-מנוע עצבי. ה-CPU מורכב משתי ליבות ביצועים וארבע ליבות יעילות, כאשר כל אחת מהן בשימוש בהתאם לעומס העבודה. ה-GPU מכיל ארבע ליבות מותאמות למתכת, בעוד שה-Neural Engine מכיל שמונה נוספות.
כמו כן, קבורים באזור ה-CPU זוג "מאצי למידת מכונה", המשמשים לביצוע כפל מטריצה, חישוב המשמש לעתים קרובות בלמידת מכונה. אפל אומרת שה-A13 יבצע את החישוב הזה פי שישה מהר יותר מה-A12 Bionic. המאיצים האלה הם שגורמים למעבד להגיע לאבן הדרך של טריליון פעולות.
מבחר תחומים שאפל שיפרה ב-A13 Bionic
עקב איזון עומסים של בקר למידת מכונה בעיצוב Apple, ניתן לתזמן את מודלים של למידת מכונה על המעבד, ה-GPU והמנוע העצבי, בהתאם למי שיציע את הביצועים הטובים ביותר. הבקר גם עושה זאת תוך איזון הצורך להישאר יעיל ככל האפשר, ומסייע בהפחתת כמות החשמל בשימוש.
מכיוון שהבקר מוציא את כל קבלת ההחלטות מהיכן לעבד מודלים של למידת מכונה בכל עת הרחק מהמפתחים, זה גם מפשט את תהליך הפיתוח.
כוח מופחת וחיי סוללה טובים יותר לאייפון
במקביל לספק כוח עיבוד רב יותר מה-A12, ה-A13 Bionic גם דוחף להפחית את כמות האנרגיה הדרושה לביצוע החישובים מלכתחילה. עבור הדור הזה, זה עזר לאפל להגיע למספר שעות נוספות של חיי סוללה ב-iPhone 11 Pro, במקום שיפורים טיפוסיים של שעה.
חלק מהחיסכון מגיע משינויים באופן שבו הוא מייצר את הצ'יפס מלכתחילה. מנצלשותפי שבבים TSMCהתהליכים המסחריים האחרונים ליצירת שבבים של 7 ננומטר, המתוארים כ"טרנזיסטור משופר מהדור השני של 7 ננומטר", אפל התאימה כל טרנזיסטור לביצועים והספק.
במקביל, העבודה הובילה לכך שאפל סחטה 8.5 מיליארד טרנזיסטורים על ה-A13, לעומת 6.9 מיליארד בשימוש ב-A12.
מלבד הטרנזיסטורים עצמם, כמו גם היותה סלקטיבית יותר לגבי מה שמשמש לביצוע חישובים, אפל עבדה גם על שיפור הארכיטקטורה.
המעבד, ה-GPU והמנוע העצבי כולם חזקים יותר, אך חסכוניים בצריכת החשמל
השימוש במאות תחומי מתח על השבב נותן לאפל שליטה רבה יותר באיזה כוח נעשה שימוש ומתי. על ידי הפעלת מקטעים בלבד בזמן שבו הם ישמשו לעיבוד, תוך השארת אזורים שאינם בשימוש ללא חשמל, הדבר מוריד את כמות האנרגיה שמשתמשים בחישוב במידה ניכרת בדיוק למה שנדרש.
ברמה קטנה עוד יותר, השימוש במאות אלפי דומיינים קטנים יותר מאפשר שליטה פרטנית על מה שמקבל כוח, מה שמבטיח שרק הכמות הקטנה ביותר של ההיגיון בשבב משמשת לתהליך.
העבודה הביאה לחיסכון עצום בחשמל. שתי ליבות הביצועים של ה-CPU צורכות 30% פחות חשמל, ארבע ליבות היעילות חוסכות 40%, ארבע ליבות ה-GPU גם חוסכות 40%, ושמונה ליבות ה-Neural Engine יעילות יותר ב-15%.
