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Geeignet für Desktops? Die neue iPhone-CPU unter der Lupe

09.10.2018 | 16:39 Uhr |

In ausführlichen Performance-Tests von "Anandtech" bricht die neue A12-CPU des iPhone XS alle Rekorde.

Spekulationen über Macbooks und Desktops mit ARM-CPUs gibt es seit Jahren, liefern die ARM-Prozessoren doch in iPad und iPhone erstklassige Performance. Einen Einblick, welchen Aufwand Apple bei der Entwicklung seiner Mobil-CPUs betreibt, liefert ein sehr tief gehender Test der Seite "Anandtech" von Andrei Frumusanu. Nach ausführlicher Analyse der Leistung und Chips selbst ist die neue A12-CPU und auch die GPU weit fortschrittlicher als vermutet. Als größte Neuerung hatte Apple ja die neue Fertigung in 7nm-Bauweise vorgestellt, die Taktung der Hochleistungskerne wurde dagegen kaum erhöht.

7nm

Durch eine neue Fertigungsmethode in 7nm-Bauweise (durch TSMC) steht Apple mehr Platz zur Verfügung, so ist der komplette Die mit 83,27 mm kleiner als der A11 in 10nm-Bauweise mit 87,66mm. Raum, den Apple anscheinend für eine leistungsfähigere GPU und mehr Systemcache nutzt.

Eine Analyse des Aufbaus hat vor kurzem Tech Insights veröffentlicht
Vergrößern Eine Analyse des Aufbaus hat vor kurzem Tech Insights veröffentlicht
© Tech Insights

Neue Cache-Struktur des A12

Die CPU der neuen iPhone bietet laut "Tech Insight " und "Anandtech" gegenüber dem A11 des iPhone X ein neues Cache-System, bestehend aus L1- und L2-Caches. So bietet die direkt an die beiden schnellen Hochleistungskerne angebundene L1-Caches jetzt statt 64 KB 128 KB, die L2-Caches blieb für diese beiden Kerne identisch. Dagegen erhalten laut "Anandtech" die vier für Standardaufgaben vorgesehenen Kerne einen vergrößerten L2-Cache mit zwei statt einem MB Speicher.

Da mehr direkt angebundener Speicher zur Verfügung steht, steigert sich die Leistungsfähigkeit, gleichzeitig spart der größere Cache-Speicher aber auch Strom – da weniger Zugriffe auf den DRAM nötig sind. Zusätzlich hat Apple die Latenz bzw. Zugriffszeit des L2-Caches um 29 Prozent verbessert, wenn sich auch die Bandbreite verringert hat.

Leistungsfähiger Aufbau

Die Leistung einer CPU hängt auch von der so genannten Mikroachitektur ab, der Organisation und der Anzahl von Funktionseinheiten. Diese soll besonders leistungsfähig und zahlreich sein, so zeigt ein Vergleich mit dem Aufbau von Konkurrenten wie Exynos-M3 und Cortex-A76 eine deutlich höhere Anzahl an Einheiten.

Desktop-Benchmarkt SPEC2006

Während bei den meisten Tests ( inklusive unserem ) vor allem Mobilbenchmarks verwendet werden, hat "Anandtech" auch den Benchmark-Test SPEC2006 mit Xcode kompiliert und auf dem iPhone ausgeführt: Da es sich um einen mehrstündigen Test handelt, allerdings mit aktiver Kühlung.

Hier zeigte der A12 erstklassige Ergebnisse und erweist sich als leistungsfähiger und gleichzeitig energieeffizienter als aktuelle Android-CPUs. Die Apple-CPU ist laut den Testergebnissen bei gleichem Energieverbrauch sogar doppelt so leistungsfähig wie aktuelle Android-Chips. Vor allem im Bereich Single-Threading (ein CPU-Kern) sei der A12 leistungsfähiger als manche Intel-CPU der Skylake-Generation – wenn man nicht Compiler und andere Einflussfaktoren einbezieht.

Schnellere GPU

Der größte Performancesprung gegenüber dem iPhone X geht aber auf das Konto der GPU, der auf dem A12 integrierten Grafikkarte. Diese bietet statt drei Kernen nun vier Kerne und unterstützt erstmals eine sogenannte Speicherkomprimierung: Laut Apple soll dadurch die Performance um 50 Prozent steigern. Das bestätigen zahlreiche Tests, in denen Apple alle aktuellen Android-Smartphones deklassiert, bei einem Benchmark liegt das XS sogar um 75 Prozent vor dem iPhone X.

Bei Tests wie GFX Bench fällt allerdings eine Besonderheit auf: Nach mehreren Durchläufen oder mehreren Minuten intensiver Nutzung wird offenbar eine Temperaturregelung aktiv und die Leistung sinkt um etwa 25 Prozent – was zu schwankenden Performancemessungen bei „kaltem“ und „warmem“ Gerät führt. Allgemein hält das iPhone XS aber dabei länger durch als das iPhone X, das hier noch schneller die Leistung senkt. Ingesamt wird die hohe Leistung des iPhones vor allem durch die Temperatur eingeschränkt. So bemängelt der Tester etwa eine recht deutliche Erwärmung bei einem Spiel wie "Fortnite", hier sollte Apple noch an der Optimierung arbeiten. Hier zeigt etwa das One Plus 6 dank besserer Kühlung bessere Dauerleistung.

Bei alltäglichen Aufgaben wie Kamera, Webbrowsing, die auch von der Grafikkarte beschleunigt werden, liegt die Last aber nur kurz an, wodurch auch keine thermische Abregelung auftreten.

Unsere Meinung:

Auch wenn ein iPhone XS exakt wie ein iPhone X aussieht, offenbar hat Apple nicht nur die Kamera stark verbessert. Aktuell scheint Apple sehr viel in die Weiterentwicklung seiner ARM-CPUs zu investieren, was eine Verwendung auf dem Desktop eigentlich nur wahrscheinlicher macht. Allgemein scheint bei neuen Mobilgeräten weniger die Leistung als die Kühlung ein Problem zu sein – wovon ja zuletzt sogar das Macbook Pro betroffen war...

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