Apple A8: el corazón de iPhone 6 pone algo de músculo y mucha técnica

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26 Septiembre 2014

Pablo Espeso

Con cada nuevo iPhone que llega al mercado Apple presenta una nueva generación de su chip móvil basado en ARM. El último en llegar ha sido el Apple A8, el utilizado en los iPhone 6 y 6 Plus y que, si seguimos el hilo de anteriores generaciones, sentará las bases del A8x que se utilizará en los próximos iPad.

Como es habitual Apple no suelta prenda respecto de los detalles de su hardware, con lo que tenemos que acudir a fuentes no oficiales para obtener todos los detalles. En este caso es Chipworks la que ha radiografiado y fotografiado las entrañas del A8 y ofrece sus conclusiones a todo aquél que desee conocerlas. Nosotros os las resumimos a continuación.

De 28 a 20 nanómetros y tiro porque me toca

Que Apple fuese a iterar en el proceso de fabricación era algo que muchos esperábamos. Apple A8 llega hasta los 20 nanómetros frente a los 28 del A7, y esta evolución trae consigo ese conjunto de mejoras que ya mencionamos hace unos días.

Quizá la más representativa sea la reducción del tamaño del A8 frente a su predecesor, ocupando una superficie de 89 milímetros cuadrados frente a los 104 del A7 y suponiendo una mejora de entorno al 15%.

Esta disminución en la superficie utilizada puede verse con dos matices diferentes: El A8 es más potente que el A7 ocupando menos espacio, que es la realidad actual; o bien Apple podría haber mantenido el tamaño del A7 incrementando de forma mucho más notable el rendimiento. Apple ha optado por la primera opción, posiblemente también para dejar paso a otros componentes y a pesar de que el tamaño de los iPhone 6 y 6 Plus es considerablemente mayor que el de sus modelos previos.

También partiendo de la reducción del tamaño se da un hecho curioso, pero lógico teniendo en cuenta el salto evolutivo en el proceso de fabricación: Apple A8 incluye casi el doble de transistores que Apple A7. Si bien no existen cifras oficiales que confirmen este aspecto, la gente de Chipwork estima, a partir de sus imágenes, que se cifran en unos 2.000 millones de transistores los incorporados en el A8, frente a los poco más de 1.000 millones los del A7. Menor superficie ocupada una cantidad notablemente mayor de transistores utilizados.

Si nos centramos en las diferentes partes del SoC nos encontraremos también con cambios en los tamaños de CPU y GPU. Éstas han sido evolucionadas respecto de las utilizadas en el Apple A7, tanto a nivel arquitectónico como en su espacio ocupado. Tanto CPU como GPU son ahora más pequeñas y heredan las tecnologías del A7 en múltiples sentidos.

Empezaremos hablando de la CPU. Se trata de una arquitectura ARMv8 de 64 bits basada en dos núcleos 'Cyclone' diseñados por Apple para exclusiva propia. El tamaño de los núcleos dentro del A8 es de 12,2 milímetros cuadrados (frente a los 17,1 del A7), e indican que se trata de una evolución respecto de los Cyclone del A7 que incorpora pequeñas mejoras, como cambios en la caché (ahora individuales para cada núcleo, en vez de compartida) y mejoras en sus capacidades.

La GPU lleva desde hace años siendo la parte más 'grande' de los SoC, y en el A8 no es una excepción. También mejora en tamaño, ocupando 19,1 milímetros cuadrados (frente a los 22,1 del A7) y se trata de una Imagination PowerVR GX6450 de cuatro núcleos que incluye una mayor cantidad de memoria RAM asociada, si bien ésta no se ha podido determinar.

A continuación reproducimos, a modo de resumen, las especificaciones técnicas más reseñables de los datos de Chipworks:

	Apple A8	Apple A7
Proc. fab	TSMC 20 nm.	Samsung 28 nm.
Arquitectura	ARMv8-A 64 bits	ARMv8-A 64 bits
Superficie total	89 mm²	104 mm²
CPU	2x Apple ‘Cyclone’ mejorados	2x Apple ‘Cyclone’
Frec. CPU	1,4 GHz.	1,4 GHz.
Superficie CPU	12,2 mm²	17,1 mm²
GPU	PowerVR GX6450	PowerVR G6430
Superficie GPU	19,1 mm²	22,1 mm²
Memoria RAM	1 GB LPDDR3	1 GB LPDDR3

El rendimiento que Apple promete (y la realidad)

Con cada nueva generación de hardware el fabricante siempre da algunas indicaciones sobre cómo ha evolucionado el rendimiento. Datos que, generalmente, son demasiado esperanzadores y que luego han de ser confirmados por benchmarks independientes.

En el caso del A8, Apple se refiere a mejoras muy notables del 25% en CPU, y del 50% en GPU respecto de los datos del iPhone 5S y su Apple A7; anuncian también que si miramos a la prehistoria y comparamos los nuevos teléfonos frente al primer iPhone de 2007 han conseguido multiplicar por 50 y por 84 el rendimiento en CPU y GPU, respectivamente.

Nótese que la curva empieza a crecer rápidamente desde que Apple es la diseñadora de sus SoCs de iPhone, allá por el iPhone 4 (Apple A4) en detrimento de los chips Samsung utilizados en modelos previos.

Si buscamos benchmarks independientes para medir la mejora cuantitativa, hay dos referentes en iOS, Geekbench y 3DMark, y estos son sus resultados:

Nota: estos datos son públicos y pueden consultarse libremente (Geekbench, 3DMark).

Como veis los resultados de los benchmarks son mucho más realistas que los proporcionados por Apple, indicando mejoras del 12~18% respecto del Apple A7. Estas cifras son mucho más habituales en cada nueva generación de hardware, tanto en el mundo de los smartphones/tablets como en otros ámbitos de la tecnología.

Es necesario mencionar que los benchmarks no dan la razón universal, si no una aproximación más real de lo que el conjunto de componentes pueden aportar en términos de rendimiento y potencial. Igualmente entran en juego otros muchos factores, tanto a nivel interno (memoria, almacenamiento) como más visible por el usuario (resolución de la pantalla, batería).

Apple A8, conclusiones

Si únicamente miramos las especificaciones técnicas, el resto de fabricantes de SoCs están bastante por delante de Apple. Qualcomm, sin ir más lejos, tiene los Snapdragon 805 de cuatro núcleos a 2,7 GHz., Adreno 420 y móviles que ya tienen hasta 3 GB de memoria RAM. No son 64 bits (la evolución arquitectónica llegará con los Snapdragon 810) pero no cabe duda de que es un gran SoC. Si sólo nos fijamos en los dos núcleos del Apple A8, MediaTek y Samsung ya tienen modelos con hasta ocho

Sin embargo, el hardware por si solo no sirve de nada. Ha de ir acompañado de un software, que es tradicionalmente el principal valor de Apple: su software está específicamente diseñado para su hardware, lo cual les permite aprovechar al máximo ambas partes y les da una oportunidad que el resto de fabricantes no tienen. Hasta ahora es algo que han sabido aprovechar muy bien en todas estas generaciones, desde 2010 cuando presentaron el A4 en los iPad.

Este es la típica imagen que un geek enmarcaría para poner en el salón

No dudamos de que Apple A8 es un buen SoC , si bien lo principal no es la mejora de rendimiento que pueda obtenerse: son en torno a un 15% superiores a la generación anterior, lo cual es de agradecer y está dentro de la normalidad. Sin embargo, es mucho más importante tener en cuenta que son los encargados de introducir en el mercado los 20 nanómetros y, con ello, sus implicaciones: chips más pequeños y también más eficientes en el apartado energético. Más tarde ya tendrán el momento para darle un fuerte empujón al rendimiento, puede que en la próxima generación de iPhone (¿Apple A9 en septiembre de 2015?) o, quizá, dentro de no mucho en unos revitalizados iPad Air 2 (¿Apple A8x en la recta final de 2014?).

Imagen de portada | iFixit