iPhone X: Apples A11-Bionic-Chip im Detail

Als Phil Schiller die 2017er iPhone-Modelle präsentierte, hob er besonders die gestiegene Leistung des A11-Bionic-Chips hervor, der sowohl das iPhone 8 und 8 Plus als auch das iPhone X antreibt. Apples Marketing-Chef betonte außer der im Vergleich zum Vorgänger-SoC deutlich höheren Geschwindigkeit auch zusätzliche Features wie die erstmals vom Konzern selbst designte Grafikeinheit, die Neural Engine zur Fotooptimierung und Verbesserungen hinsichtlich der SSD-Steuerung.

Leistungsmonster mit großem Vorsprung
Die insgesamt sechs CPU-Kerne bestehen aus zwei Varianten für höchste Leistungsansprüche und vier Effizienzkernen, die vor allem für akkuschonende Aufgaben vorgesehen sind. Während die Hochleistungskerne 25 Prozent schneller als beim Vorgänger A10-Chip arbeiten, beträgt der Unterschied im Effizienzbereich ganze 70 Prozent zugunsten des A11. Erste Benchmarks der drei neuen iPhones zeigten bereits, wie weit die diesjährigen Modelle leistungsmäßig vor früheren iPhone-Generationen und vor allem der aktuellen Android-Konkurrenz liegen.

Der von Apple angepriesene Second-Generation Performance Controller kann die Leistungsreserven aller Kerne dynamisch skalieren – je nach Anforderung des jeweiligen Tasks. Es wird Apps also beispielsweise möglich sein, verstärkt auf Akkuschonung zu setzen und nur einzelne der Effizienz-Kerne zu verwenden. Auch die Nutzung aller sechs Kerne gleichzeitig funktioniert.

Erste Apple-eigene GPU der iPhone-Geschichte
Apples A11-Bionic-Chip bietet außer den sechs Prozessor-Kernen auch erstmals in Apples Mobilchip-Geschichte eine vom Konzern selbst konzipierte GPU. Diese verfügt über drei Kerne und soll 30 Prozent schneller als die Grafiksektion des iPhone-7-Chips arbeiten, die seinerzeit bereits das Maß aller Dinge im Smartphone-Grafikbereich war. Die A11-GPU ist nicht nur leistungsstärker, sondern verbraucht zudem nur noch halb so viel Energie wie die Grafikeinheit des Vorgängers A10 Fusion.

Die gestiegene Grafikleistung kommt außer aufwendigen Spielen auch anderen Funktionen wie Machine Learning zugute, was zum Beispiel der Identifizierung von Objekten auf Fotos nützt.

Hinzu gesellt sich die als Tile Based Deferred Rendering (TBDR) bezeichnete Grafik-Technologie. Diese spezialisiert sich auf eine für Mobilgeräte optimierte Renderingmethode, die auf die Arbeit mit deutlich weniger Ressourcen als im Desktopbereich ausgerichtet ist. TBDR rendert Objekte nur dann komplett, wenn diese für den Nutzer in 3D-Szenarien auch zu sehen sind. So kann das System den Ressourcenhunger grafikintensiver Apps eindämmen und die Leistungsreserven der GPU effizienter verteilen.

Neural Engine für Kameraeffekte
Apples Grafikchip A11 trägt die Zusatzbezeichnung Bionic wegen der im Image Signal Processor der Kamera integrierten Neural Engine. Diese soll der Optimierung von Kamerauafnahmen zugute kommen, indem sie Bilddaten blitzschnell anhand tausender Referenzpunkte analysiert. Die beiden Kerne der Neural Engine können 600 Milliarden Vorgänge pro Sekunde durchführen. Davon profitieren sowohl Echtzeiteffekte von Fotos und Videos als auch der dynamische Fokus während Aufnahmen.

SSD-Optimierungen
Auch hinsichtlich der Ansteuerung des SSD-Speichers hat Apples neue Chip-Generation Optimierungen zu bieten. Die auf der aktuellen iPhone-Generation gespeicherten Daten wie Apps, Bilder oder Dokumente sind besser vor Datenverlusten und mit der Zeit auftretenden, SSD-bedingten Leistungseinbußen geschützt.

Hardware-Encoder für HEVC und HEIF
Der A11-Bionic-Chip enthält – ebenso wie die Vorjahresvariante von Apples SoC – einen Hardware-Encoder zum leistungseffizienten Erstellen von Dateien im HEVC- und HEIF-Format. HEVC (H.265) reduziert den Speicherbedarf hochauflösender Videos im Vergleich zu H.264 etwa um die Hälfte, was insbesondere platzfressenden 4K-Inhalten zugute kommt.

Apple hat mit dem A11-Bionic-Chip die Messlatte für Smartphone-SoCs abermals höher gelegt. Zu der Leistungssteigerung gesellen sich eine Reihe von Zusatzfunktionen, die den verschiedensten Nutzungsvarianten zugute kommen. Es bleibt abzuwarten, ob das Android-Lager im nächsten Jahr eine passende Antwort bereithält oder die Leistungsschere zwischen iPhones und Konkurrenz-Smartphones noch weiter auseinandergeht.

via MacTechNews

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