Apple es el mayor cliente de TSMC. En 2021 el 26% de los ingresos de este fabricante de semiconductores taiwanés procedió de la firma de la manzana, una cifra muy superior al 5,8% derivado de su actividad para MediaTek, que es su segundo mejor cliente. El vínculo tan estrecho que mantienen estas dos compañías ha provocado que Apple sea un cliente prioritario para TSMC, y, precisamente, el recién presentado SoC A17 Pro de los iPhone 15 Pro y Pro Max es el resultado de esta alianza.
Este chip ha sido diseñado por los ingenieros de la división Apple Silicon sobre la base del SoC A16 Bionic, pero de su fabricación se encarga TSMC en su nodo litográfico de ultravioleta extremo (UVE) de 3 nm. A partir de 2024 presumiblemente esta empresa taiwanesa podrá producir semiconductores en los nodos N5, N5P, N4, N4P y N4X de su nueva planta de Arizona (EEUU), pero los chips de 3 nm no llegarán hasta 2026, por lo que es evidente que el SoC A17 Pro está siendo fabricado en las instalaciones de TSMC en Taiwán.
La fotolitografía UVE de 3 nm es la mejor baza del procesador A17 Pro
En la tabla que publicamos debajo de estas líneas hemos recogido las principales especificaciones de los procesadores A17 Pro y A16 Bionic, y a priori no parece haber una gran diferencia entre estos dos chips. No obstante, esta sensación es solo un espejismo. Y es que, como veremos a continuación, Apple ha introducido mejoras en la microarquitectura de los núcleos de CPU de alto rendimiento, en los de alta eficiencia, y también en los núcleos de GPU y los del motor Neural Engine, que es el responsable de la ejecución de los algoritmos de inteligencia artificial.
Esto significa, sencillamente, que la tabla nos ofrece solo una parte de la información que nos interesa conocer para intuir qué nos propone el procesador de los nuevos iPhone 15 Pro y Pro Max. Sea como sea la mejor baza de estos chips es su litografía. El salto desde los 4 nm del SoC A16 Bionic a los 3 nm del A17 Pro debería permitir a este último aventajar a su predecesor en términos de rendimiento por vatio y eficiencia global, aunque no lo sabremos con seguridad hasta que tengamos la oportunidad de analizarlo a fondo.
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a17 pro |
a16 bionic |
|---|---|---|
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litografía |
TSMC 3 nm |
TSMC 4 nm |
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transistores |
19.000 millones |
16.000 millones |
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arquitectura |
ARM |
ARM |
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juego de instrucciones |
AArch64 |
AArch64 |
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núcleos de alto rendimiento |
2 |
2 |
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núcleos de alta eficiencia |
4 |
4 |
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núcleos de gpu |
6 |
5 |
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núcleos neural engine |
16 |
16 |
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operaciones neural engine |
35 billones/s |
17 billones/s |
El SoC A17 Pro implementa seis núcleos de CPU: dos de alto rendimiento y cuatro de alta eficiencia. Según Apple los dos primeros son hasta un 10% más rápidos que los núcleos equivalentes del procesador A16 Bionic gracias a las mejoras que han implementado en los algoritmos de predicción de bifurcaciones del código y en los motores de decodificación y ejecución de instrucciones. Precisamente estas son las mejoras en la microarquitectura de las que os he hablado unas líneas más arriba. Por otro lado, de nuevo según Apple, los núcleos de alta eficiencia tienen una relación rendimiento por vatio más alta que los núcleos equiparables del chip A16 Bionic.
Por otro lado, la lógica gráfica implementada en el nuevo SoC de Apple incorpora 6 núcleos y se apoya en una nueva arquitectura de sombreadores que, unida a otras optimizaciones de la microarquitectura, permite a esta GPU ser un 20% más rápida que la del chip A16 Bionic. De nuevo no podemos valorar las prestaciones de esta lógica gráfica hasta que la probemos a fondo, pero pinta realmente bien.
De hecho, Apple asegura que su capacidad de acelerar mediante hardware el trazado de rayos le permite sostener una cadencia media de 30 FPS en juegos exigentes. Estas prestaciones van a permitir a los iPhone 15 Pro y Pro Max recibir durante los próximos meses versiones de los juegos 'Resident Evil Village', 'Resident Evil 4', 'Death Stranding' o 'Assassin’s Creed Mirage', entre otros.
No conocemos con detalle en qué se diferencia la lógica Neural Engine de los chips A17 Pro y A16 Bionic, pero Apple ha confirmado que ambas tienen el mismo número de núcleos: 16. Eso sí, no son iguales. Y sabemos que no lo son debido a que el motor de IA del chip A17 Pro es capaz de llevar a cabo 35 billones de operaciones por segundo, mientras que el del A16 Bionic roza los 17 billones de operaciones por segundo. En ambos casos se trata de billones de los nuestros, no de los anglosajones.
En la siguiente diapositiva podemos ver que la lógica de la controladora USB 3 está implementada dentro del SoC y no en otro chip de los iPhone 15 Pro y Pro Max. Y tiene sentido debido a que esta decisión de diseño tiene un impacto positivo en las prestaciones al colocar la lógica USB muy cerca de los núcleos de CPU. De hecho, una de las principales ventajas de los SoC frente a la distribución tradicional de las unidades funcionales en varios circuitos integrados es que la proximidad física de los bloques lógicos facilita la implementación de enlaces de alto rendimiento y permite reducir la latencia.
Algo que nos interesa tener presente a los usuarios es que solo los modelos Pro implementan el protocolo USB 3.2 (hasta 10 Gbps) sobre el conector USB-C (parece que el enlace Lightning ha pasado definitivamente a mejor vida, como esperábamos); el iPhone 15 y el iPhone 15 Plus solo tienen conectividad USB 2.0 (hasta 480 Mbps). Y es una lástima. No cabe duda de que Apple ha dejado escapar la oportunidad de dotar a sus iPhone 15 más asequibles de la conectividad física más avanzada.
En la última diapositiva podemos ver la ubicación física dentro del SoC de la lógica que se responsabiliza de la implementación de los códecs ProRes y AV1, así como del motor que actúa como intermediario entre la lógica gráfica y la pantalla de estos iPhone. Desafortunadamente Apple solo ha desvelado unos pocos detalles acerca de la microarquitectura del procesador A17 Pro, por lo que por el momento lo que podemos contaros es lo que hemos recogido en este artículo. Indagaremos más en este chip cuando caiga en nuestras manos una de las primeras unidades de los iPhone 15 Pro. Prometido.
Más información: Apple
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