Apple İşlemcileri Neden Daha Hızlı?

Apple işlemcileri neden daha hızlı? Genellikle Apple yeni bir iPhone duyurduğunda, aynı zamanda yeni bir işlemci de duyurur.

Bu yılda da farklı bir şey görmedik. Yakın zamanda lanse edilen iPhone 8, iPhone 8 Plus ve iPhone X’in hepsi Apple’ın kendi bünyesinde tasarlanan A11 Bionic işlemcisini kullanıyor.

Kaçınılmaz olarak, Apple’ın en yeni çip seti ile Qualcomm, Samsung ve Huawei’nin en son sundukları ürünler arasında karşılaştırmalar yapılır. Rakamların kıyaslanması ve Apple’ın kazanan ilan edilmesi genelde uzun sürmüyor.

Peki Apple’ın çip setleri neden hep rekabeti en önde götürüyor? Android platformunda kullanılan işlemciler neden görünüşte çok geride kaldı? Apple’ın işlemcileri gerçekten çok iyi mi? Dilimin döndüğünce açıklamaya çalışayım.

Apple İşlemcileri Neden En Hızlı?

Apple işlemcileri ARM’nin 64 bit mimarisini kullanılarak tasarlanır. Bu Apple’ın yongaları Qualcomm, Samsung, Huawei ve diğerleri ile aynı temel RISC mimarisini kullandığı anlamına geliyor. Ee peki aradaki fark ne? Apple’ın kendi çip setlerini sıfırdan tasarlamasına olanak tanıyan bir mimari lisansa sahip olmasıdır.

Apple’ın ilk 64-bit ARM işlemcisi, iPhone 5S’de kullanılan Apple A7 idi. 1.4 GHz hızında çalışan çift çekirdekli işlemciye ve dört çekirdekli PowerVR G6430 GPU’ya sahipti.

Dört yıl geçtikten sonra Apple’ın en son sunduğu A11, heterojen çok işleme (HMP) ve bir dahili GPU (Apple’ın Imagination firmasının GPU’sunu kullanmayı bırakmaya karar verdikten sonra) kullanan bir altı çekirdekli işlemcisine sahip.

Yonga, iki adet yüksek performanslı çekirdeğe (Monsoon kod adı), dört enerji tasarruflu çekirdeğe (kod adı Mistral) sahip. A11 Bionic işlemci, yüksek performanslı çekirdek kümesine ve enerji tasarruflu çekirdeğin bir kümesine sahip olan Apple A10’un aksine, altı çekirdeği de aynı anda kullanabiliyor.

Apple, iki yüksek performanslı çekirdeği A10’daki çekirdeklerden yüzde 25 daha hızlı, dört yüksek verimli çekirdek ise enerji etkin çekirdeklerinden yüzde 70 daha hızlı olduğunu iddia ediyor. A11, TSMC tarafından 10 nm teknolojisinden üretildi ve çip 4,3 milyar transistör içeriyor. Zar boyutu 89.23 mm2 olup A10’dan yüzde 30 daha küçük.

iPhone 8 Plus Geekbench’in tek çekirdekli testinde 4260 ve çok çekirdekli testte 10221 puan alıyor.

Karşılaştırma

Apple işlemcileri

Apple işlemcileri karşılaştırma

Peki bu ne anlama geliyor? Apple A11’in Apple A10 ve Qualcomm Snapdragon 835 ile nasıl karşılaştırılması için genel bir bakış yapabiliriz.

Geekbench yalnızca CPU puanını test eder. GPU’yu herhangi bir şekilde kullanmaz veya DSP, İSS veya herhangi bir sinir ağı motoru da dahil olmak üzere SoC’de diğer bileşenlerin yeteneklerini test etmez.

Kısacası, Apple A11, Snapdragon 835 ile aynı üretim sürecini kullanıyor. A11, bir hexa-core CPU, 835 ise bir octa-core yani sekiz çekirdekli bir çipset. A11 Bionic, çekirdek başına süreç işleme yapabilir kaldı ki bu 835’in yapabileceği bir şey ancak A10 bunu yapamıyordu. Benzer özelliklere rağmen, A11’in tek çekirdekli Geekbench skoru Snapdragon 835’ün iki katı olarak ortaya çıkıyor. Peki neden ?

Neden?

Kağıt üzerinde hexa-core A11’in çok çekirdekli sonucu octa-core Snapdragon 835’den yüzde 50 daha hızlı. Yukarıda belirttiğim gibi Geekbench SoC’nin diğer bölümlerini test etmiyor. DSP, ISP ve AI ile ilgili tüm işlevler, bu işlemcileri kullanan herhangi bir cihazın gün içindeki deneyimini etkiler. Bununla birlikte, ham CPU hızı söz konusu olduğunda, açık ara kazanan A11’dir.

Biliyorum bu sonuç Android hayranlarını üzecek. Sebebi ne peki? Önce biraz tarih dersine ihtiyacımız var.

Apple uykuda yakaladı

Apple işlemcileri

2013’te 64-bit A7’yi ilan edildiğinde kabul etmek lazım ki Apple Qualcomm’u tabiri caizse uyuyorken yakaladı . Bu noktaya kadar, Apple ve Qualcomm, mobil cihazlarda kullanılmak üzere 32 bitlik ARMv7 işlemcileri sevkediyorlardı.

Qualcomm, 32 bitlik Snapdragon 800 SoC ile bu alanı domine ediyordu. Adreno 330 GPU’nun yanında dahili bir Krait 400 çekirdeği kullandı. Hayat Qualcomm için gayet iyiydi.

Apple bir anda 64 bitlik bir ARMv8 çip seti duyurduğunda Qualcomm’un bununla ilgili elinde bir şeyi yoktu. O zamanlar yöneticilerinden biri 64-bit A7’yi “pazarlama hilesi” olarak adlandırdı ancak Qualcomm’un kendi 64 bit stratejisini hazırlaması uzun sürmedi.

Qualcomm Nisan 2014’te dört adet Cortex-A57 çekirdeği ve dört adet Cortex-A53 çekirdeği bulunan Snapdragon 810’u piyasaya sundu. Çekirdeklerin “Cortex” serisi doğrudan ARM mimarisinden geliyordu. Ancak aynı yıl, Apple ikinci nesil şirket içi 64 bit CPU olan A8’i duyurdu. Mart 2015’e kadar Qualcomm’un birinci kuşak 64 bit CPU olan Snapdragon 820’yi özel Kryo CPU çekirdeği ile birlikte sunabildi.

Aynı yılın eylül ayında, Apple, Apple’ın üçüncü nesil 64-bit dahili CPU’su olan A9 işlemcisini kullanarak iPhone 6S’yi piyasaya sürdü. Qualcomm bir anda Apple’ın iki jenerasyon gerisinde kaldı.

2016’da Qualcomm’un teklifleri yine ARM’dan geldi, ancak farklı bir yanı vardı. ARM, en güvenilir ortaklarının en yeni CPU tasarımlarına ve hatta bir miktar özelleştirme ölçütüne erken erişimine izin veren yeni bir lisans programı oluşturdu.

Sonuç, Kryo 280 işlemci çekirdeğiydi. Teknik dokümana göre, Snapdragon 835 sekiz Kryo 280 çekirdeği kullanıyor, ancak dört Cortex-A73 çekirdeği ve dört Cortex-A53 çekirdeği içerdiği genel olarak kabul görüyor. Snapdragon 835 için Qualcomm, duyuruyu ilkbahardan kışa taşıdı; yani 835, Apple A10 ve iPhone 7’den sonra ilan edildi.

Apple’ın dördüncü nesil şirket içi 64 bit CPU’su A11 geldi. Qualcomm, 2018 yılına ilişkin amiral gemisi işlemcisi henüz açıklanmadı; ancak son şeklini alması halinde yeni işlemci bu yılın sonuna doğru ilan edilecek.

Apple işlemci çekirdeklerinin farkı ne?

Apple işlemcileri

Apple’ın işlemci çekirdeği ile ilgili başka birkaç önemli nokta daha var.

İlk olarak, 64-bit ARM tabanlı işlemciler söz konusuyken Apple aslında herkesi atlattı. ARM’nin Cortex-A57’yi Ekim 2012’de gelmesine rağmen önerilen zaman çizelgesine göre ARM ortakları 2014 yılına kadar ilk işlemcileri gönderiyor olacaktı. Fakat Apple işlemcileri, 2013 yılında kendi bünyelerinde 64 bit ARM CPU kullanmaya başlamıştı bile. Atı alan Üsküdar’ı geçmişti yani!

İkinci olarak, Apple’ın yonga seti başarısı çıkardıkları akıllı telefonlarla sıkı sıkıya bağlı. Yüksek performanslı bir mobil CPU tasarlamak zordur.

Apple için zor; ARM için; Qualcomm için kısacası herkes için. Zor çünkü çok zaman alıyor. Cortex-A57 Ekim 2012’de duyuruldu, ancak Nisan 2014’e kadar  hiçbir akıllı telefonda görünmedi.

Örneğin: Huawei Mate 9’daki Kirin 960, ARM Mali-G71 GPU’su Huawei’ye teslim edildikten tam 8 ay sonra akıllı telefonlarda kullanılacak hale gelebildi. Apple her şeyi kendi bünyesinde yaptığı için, bu sıkı gelişim döngüsünden birkaç değerli hafta törpülemesine neden olacak argümanlar ellerinde bulunuyor.

Üçüncü olarak, Apple’ın CPU’ları büyüktür ve bu oyunda büyük daha pahalı anlamına gelir. Linley Group tarafından hazırlanan 2016 raporuna göre, Apple A10’daki Hurricane çekirdeği diğer high-end mobil CPU’ların yaklaşık iki katı büyüklüğünde.

Küçük Zephyr çekirdekleri bile, Cortex-A53’ün neredeyse iki katı kadar büyük. Buradaki anahtar kelime Apple’ın çipset değil akıllı telefon sattığıdır. Sonuç olarak, firma ekonomik gücüyle Apple işlemcileri daha pahalı hale getirebilir ve satın alabilir.

Bununla birlikte, ARM ve Qualcomm direk olarak yonga üretip satarlar. ARM, Qualcomm (ve diğerleri MediaTek gibi) için CPU çekirdeği tasarımını yapar ve Qualcomm, sırasıyla Samsung, Sony, LG gibi akıllı telefon üreticilerine sattığı yongaları tasarlar.

ARM’nin kar elde etmesi gerektiği gibi Qualcomm’un da kar etmesi gerekiyor. Tüm OEM’lerin kazanç sağlamaları gerekir. Sonuç bu durumun Qualcomm’un aşırı pahalı işlemciler yapmasına izin verememesi veya OEM’lerin pahalı işlemci yerine başka alternatiflere yönelmesi olacaktır.

Dördüncüsü, Apple’ın işlemcilerinin büyük önbellekleri var. Silikonların büyük maliyetleri var ve bazı yonga üreticileri için kar marjı kaydedilen sadece 0.5 mm2 silisyumda bulunabiliyor. Yukarıdaki üçüncü nokta gibi, Apple daha büyük yongalar (silikon maliyetleri açısından) yapabilir ve bu yongalar büyük önbelleklere sahiptir. Tabi burda ekonomik güç yine büyük etken olarak karşımıza çıkıyor.

Cortex-A75’ten önce ARM’ın Cortex işlemcilerinden hiçbiri L3 önbelleklerini desteklemiyordu. Ancak Apple işlemcileri, A7’den bu yana büyük L3 önbellekleri kullanıyor. Apple A7 ve A8’de 1 MB L2 ön bellek ve 4 MB L3 önbellek vardı. A9 ve A10’lerde 3 MB L2 önbellek ve 4 MB L3 önbellek vardı, bu da toplamda 7 MB önbellek demek.

Cortex-A75 artık L3 önbelleğe almayı, aynı zamanda 4 MB’a ve 4 MB L2 önbellek (çekirdek başına 0,5 MB) destekliyorsa da, ne kadar önbellek eklemek istediğinizi belirlemek Qualcomm gibi çip üreticilerine kalmış.

Beşinci olarak ve nihayet, Apple’ın (başlangıçta) daha düşük saat hızlarında geniş data hatlarıyla işlemci yapma planı hayata geçti. Çok geniş anlamıyla, yonga üreticileri, dar bir hat ile bir CPU çekirdeği oluşturabilir, ancak o hattı yüksek saat frekanslarında çalıştırabilir; veya daha geniş bir hat kullanıp, daha düşük saat hızlarında çalıştırabilirler.

Gerçekte bir su borusu gibi, suyu daha dar bir boru yoluyla yüksek basınçta veya daha düşük bir basınçla daha geniş bir boru ile pompalayabilirsiniz.

Apple işlemcileri nasıl geride bırakılır?

Apple’ın, son yıllarda sürekli olarak dünyadaki en iyi yonga setlerini üreten birinci sınıf bir CPU tasarım ekibine sahip olduğunu inkar edemeyiz. Apple’ın başarısı kesinlikle sihir değil. Mükemmel bir mühendislik, rakiplerine kıyasla iyi bir liderlik ve aynı anda bir veya iki ürün için çok sayıda silikon içeren çip setleri yapabilme lüksünün bir sonucudur.

Sanırım, Qualcomm, Samsung veya Huawei’den, aşağıdakilerden biri olmazsa, Apple’dan daha iyi bir yonga seti yapabileceğini göremeyeceğiz.

Apple tökezleyip “kötü” SoC üretir. Bu, diğer OEM’lere karşı liderliğini kaybedeceği anlamına geliyor ya da öncü yonga üreticilerinden biri, büyük bir yüzey alanı ve önbellek gibi şeylere ayrılmış çok sayıda silikon içeren pahalı bir CPU inşa etmeye karar verir.

Bunlardan biri olması durumunda Apple bu alandaki liderliği sonlanabilir.

Sonuç

Aslında konuyu burda kapatmak pek de doğru değil. Apple işlemcileri için Geekbench’in ölçtüğü CPU tarafına odaklandım. Ancak bir SoC sadece bir CPU’dan ibaret  değildir. Ayrıca GPU, DSP, ISP vb. silikonlar mevcut. A11’deki bu bileşenler de etkileyicidir ancak Snapdragon 835’teki GPU, DSP ve ISP’de öyledir.

Sonuçta A11’in kullanıldığı iPhone8 iyi bir kullanıcı deneyimi sunuyor mu ? Evet. Snapdragon 835’ü kullanan S8 veya Not 8 iyi bir kullanıcı deneyimi sağlamak için hazırlandı mı? Evet.

Ancak burada anahtar şu, kullanıcı deneyimine olan beklentilerimiz değişiyor. A11, “Face ID” gibi özellikler için kullanılan bir “Sinir Motoru” içerir. Yeni gelen Kirin 970 , görüntü tanıma gibi işlemler için CPU’dan 20 kat daha hızlı bir şekilde gerçekleştirebilen özel bir Sinirsel İşleme Ünitesi (NPU) içeriyor.

Ayrıca, bu yılın başlarında Qualcomm, cipslerini işlemciler olarak değil, platformlar olarak atayacağını açıkladı. Yani CPU merkezli SoC’lerden uzaklaşıp daha sinirsel işleme içeren daha bütüncül bir bakışa doğru bir harekete kayacağının sinyallerini verdi.

Bunun anlamı, Qualcomm, Samsung, Huawei ve ARM’ın geleneksel çip seti yeniden tanımlaması ve sinirsel işleme gibi yeni özellikleri uygulamasının vaktidir. Bunu Apple’dan daha iyi yapabilecek olursa, önümüzdeki yıllarda üstünlük kazanacakları bir şans var.

Bir Cevap Yazın

SENİ DE ARAMIZDA GÖRMEKTEN MUTLULUK DUYARIZ

Bir Dakika ! TECHNOKAPTAN Abonesi Olmadan Çıkmak İstediğine Emin Misin ? Türkiye'nin En Detaylı Mobil Rehberlerinden, En Kaliteli Teknoloji Haberlerinden ve Makalelerinden Haberdar Olmak İstemez Misin?

Abone olduğunuz için teşekkürler

Uppps! Bir şey ters gitti.