A20 Pro: Apple erklärt, warum beim neuen iPhone-Chip nicht nur 2 nm zählen
Mit dem A20 Pro setzt Apple erstmals bei einem iPhone-Chip auf eine Fertigung im 2-nm-Verfahren. Doch die kleinere Strukturbreite allein soll nicht für die Leistungssteigerungen verantwortlich sein. In einem Gespräch mit dem Podcast „The Circuit“ haben mehrere Apple-Verantwortliche erläutert, wie Prozessor, Speicher, Kühlung und das übrige iPhone gemeinsam entwickelt wurden.
- Der A20 Pro wird erstmals im 2-nm-Verfahren gefertigt.
- Die CPU soll bis zu 20 Prozent, die GPU bis zu 40 Prozent schneller sein.
- Apple hat Arbeitsspeicher und Chip innerhalb des Packages neu angeordnet.
- Der Prozessor kann dadurch direkt an die Dampfkammer angebunden werden.
- Chip, Kühlung und übrige Hardware werden laut Apple gemeinsam entwickelt.
An dem Gespräch, das man sich auch auf YouTube anschauen kann, nahmen unter anderem Apples Vice President of Silicon Engineering Sri Santhanam, iPhone-Marketingchefin Kaiann Drance und Tom Boger teil. Nach Darstellung des Unternehmens liegt ein wesentlicher Vorteil des eigenen Chipdesigns darin, dass Apple den A20 Pro nicht unabhängig von späteren Endgeräten entwickeln muss.
Chip und iPhone entstehen gemeinsam
Apple entwickle keine Prozessoren für einen breiten Markt unterschiedlicher Geräte, erklärte Drance sinngemäß. Stattdessen könne das Unternehmen die Hardware gezielt auf die eigenen Produkte und deren Anforderungen abstimmen.
Santhanam zufolge greife es deshalb zu kurz, bei einer neuen Chipgeneration ausschließlich auf den verwendeten Fertigungsprozess zu schauen. Architektur, Chipdesign, Umsetzung und Packaging würden ebenso eine Rolle spielen wie das Zusammenspiel mit dem kompletten System.
Der A20 Pro wird im 2-nm-Verfahren gefertigt. Apple gibt für die 6-Core-CPU eine bis zu 20 Prozent höhere Leistung gegenüber dem A19 Pro an. Die neue 7-Core-GPU soll bis zu 40 Prozent schneller arbeiten. Hinzu kommen 50 Prozent mehr Speicherbandbreite und eine Dual 16-Core Neural Engine mit insgesamt 32 Kernen.
SoC steht für „System on a Chip“. Dabei werden zentrale Komponenten eines Computersystems – etwa CPU, GPU, Speichercontroller und weitere spezialisierte Recheneinheiten – auf einem gemeinsamen Chip zusammengeführt. Beim A20 Pro gehören dazu unter anderem CPU, GPU und Neural Engine.
Mehr Platz für GPU, KI und Speicher
Die höhere Transistordichte der 2-nm-Fertigung habe Apple zusätzlichen Spielraum verschafft, erklärte Santhanam. Diesen habe das Unternehmen unter anderem für zusätzliche GPU-Ressourcen, mehr Speicherkanäle und die vergrößerte Neural Engine genutzt.
Gerade für KI-Berechnungen spielt dieser Ausbau eine wichtige Rolle. Apple spricht von der doppelten Rechenleistung für On-Device-KI gegenüber dem A19 Pro. Der A20 Pro ist unter anderem für das iPhone 18 Pro und iPhone 18 Pro Max vorgesehen.
Neben der eigentlichen Architektur hat Apple auch das Package des Chips verändert. Der Arbeitsspeicher sitzt nicht mehr oberhalb des SoC, sondern seitlich daneben. Das vergrößert zwar den Platzbedarf auf der Hauptplatine, verändert aber zugleich den Wärmefluss.
Speicher weicht der Dampfkammer
Durch die neue Anordnung kann der eigentliche Chip laut Apple direkt mit der Dampfkammer des Kühlsystems verbunden werden. Der Arbeitsspeicher befindet sich damit nicht mehr zwischen Prozessor und Kühlung.
Apple verspricht sich davon vor allem Vorteile bei länger anhaltender hoher Last. Das Unternehmen nennt für das iPhone 18 Pro eine bis zu 40 Prozent höhere dauerhafte Leistung gegenüber der vorherigen Generation. Wie groß der Vorteil im Alltag tatsächlich ausfällt, müssen unabhängige Tests zeigen.
Die Entwicklung reicht Jahre voraus
Das Chipteam muss seine Entscheidungen zudem lange treffen, bevor die dazugehörigen Funktionen fertig sind. Drance zufolge werden beispielsweise Anforderungen an die Speicherbandbreite Jahre im Voraus berücksichtigt.
Apple versucht damit, Reserven für Funktionen einzuplanen, die später etwa bei Kameraverarbeitung oder KI zum Einsatz kommen. Gleichzeitig müssen die Entwickler bereits früh die begrenzte Fläche im iPhone, die Hauptplatine und das Wärmemanagement berücksichtigen.
Der A20 Pro zeigt damit erneut Apples Ansatz, Prozessor und Endgerät nicht getrennt voneinander zu betrachten. Das 2-nm-Verfahren liefert zwar zusätzliche technische Möglichkeiten – wie Apple diese für Architektur, Speicher und Kühlung nutzt, ist nach Darstellung der Entwickler jedoch mindestens ebenso entscheidend.
