Apple A14 Bionic

Der Apple A14 Bionic ist ein vom US-amerikanischen Unternehmen Apple entwickelter 64-bit ARM-basierter System-on-a-Chip (SoC). Vorgestellt wurde der Nachfolger des Apple A13 Bionic im September 2020, er kommt bisher beim iPad Air der 4. Generation zum Einsatz. Auch das iPhone 12 und iPhone 12 mini und iPhone 12 Pro und Pro Max nutzen den SoC. Nachfolger ist der Apple A15 Bionic.

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Produktion:	seit 2020
Produzenten: Apple (Entwicklung) TSMC (Fertigung)
Fertigung:	5 nm (TSMC N5)
Befehlssatz:	Armv8.4-A A64
Namen der Prozessorkerne: 2× High-Performance Firestorm 4× Energieeffizienz Icestorm

Design

Der A14 Bionic verfügt über eine von Apple entwickelte ARMv8.4-A-CPU mit zwei Hochleistungskernen, die Firestorm heißen und mit bis zu 2,99 GHz takten, und vier energieeffizienten Kernen, Icestorm genannt und mit bis zu 1,82 GHz getaktet. Apple gibt ein Leistungsplus von 40 % gegenüber dem A12 Bionic an. Die Firestorm-Cores haben 192 kiB L1I- und 128 kiB L1D-Cache und einen gemeinsamen 8 MiB großen L2-Cache. Die Icestorm-Cores haben 128 kiB L1I- und 64 kiB L1D-Cache und teilen sich einen 4 MiB großen L2-Cache. Apple verbaut die zweite Generation spezieller Einheiten zur Beschleunigung von Matrizenberechnungen für KI-Anwendungen (AMX genannt). Sie sollen bis zu 70 % schneller arbeiten als im Vorgänger.

Der A14 Bionic integriert einen von Apple entwickelten Grafikprozessor (GPU) mit weiterhin vier Shaderclustern sowie eine dedizierte neuronale Netzwerk-Hardware (NPU) mit nun 16 Kernen. Laut Apple soll die GPU bis zu 30 % schneller sein als im A12 Bionic, die NPU soll 11 TOps leisten, 80 % mehr als im Vorgänger A13 Bionic. Im SoC ist neben weiteren Funktionsblöcken, wie einem ISP und dem HDR Video Prozessor, auch der M14-Motion-Koprozessor integriert. Alle Funktionsblöcke sind über eine Fabric zusammengeschlossen, ihnen steht ein gemeinsamer 16 MiB großer System-Level-Cache zur Verfügung.

Der A14 Bionic wird bei TSMC in einem 5-nm-FinFET-Verfahren N5 hergestellt, enthält 11,8 Milliarden Transistoren und ist 88,45 mm² groß. Das SoC bildet zusammen mit dem LPDDR4X-4266-RAM einen PoP (Package-on-Package), hergestellt in TSMCs InFO-Packaging-Verfahren, das Speicherinterface ist 64 Bit breit und es werden Versionen mit 4 GiB oder 6 GiB verbaut.

Einzelnachweise

1. Apple unveils all-new iPad Air with A14 Bionic, Apple’s most advanced chip. Abgerufen am 23. September 2020. 
2. iPhone 12 Introduced With Flat-Edge Design, 5G, A14 Chip, New Colors, MagSafe, and More. Abgerufen am 13. Oktober 2020 (englisch). 
3. Apple introduces iPhone 12 Pro and iPhone 12 Pro Max with 5G. Abgerufen am 13. Oktober 2020 (amerikanisches Englisch). 
4. The iPhone 12 & 12 Pro Review: New Design and Diminishing Returns. Abgerufen am 10. Januar 2021 (amerikanisches Englisch). 
5. The 2020 Mac Mini Unleashed: Putting Apple Silicon M1 To The Test. Abgerufen am 10. Januar 2021 (amerikanisches Englisch). 

Chronologie der Systems-on-a-Chip und Systems-in-Package von Apple

Systems-on-a-Chip
in iPhone, iPad mini, iPod touch, Apple TV, HomePod und Studio Display		S5L8900 (2007) • S5L8720 (2008) • S5L8920 (2009) • S5L8922 (2009) • A4 (2010) • A5 (2011) • A6 (2012) • A7 (2013) • A8 (2014) • A9 (2015) • A10 (2016) • A11 (2017) • A12 (2018) • A13 (2019) • A14 (2020) • A15 (2021) • A16 (2022) • A17 (2023)
im iPad (ausgenommen mini)		A4 (S5L8930X) (2010) • A5 (2011) • A5X (2012) • A6X (2012) • A7 (S5L8965X) (2013) • A8X (2014) • A9X (2015) • A10X (2017) • A12X (2018) • A12Z (2020) • A14 (2020)
in iPod Classic, Nano und Shuffle		S5L8700 • S5L8701 • S5L8702 (2007) • S5L8730 (2009) • S5L8723 (2010)
in MacBook Air, MacBook Pro, Mac mini, iMac, Mac Studio, iPad Pro und iPad Air		M1 (2020) • M1 Pro (2021) • M1 Max (2021) • M1 Ultra (2022) • M2 (2022) • M2 Pro (2023) • M2 Max (2023) • M2 Ultra (2023) • M3 (2023) • M3 Pro (2023) • M3 Max (2023)
in MacBook Pro, MacBook Air, Mac mini, iMac, iMac Pro und Mac Pro (nur Chips für die Sicherheit)		T1 (2016) • T2 (2017)
Systems-in-Package
in der Apple Watch		S1 (2015) • S1P (2016) • S2 (2016) • S3 (2017) • W2 (2017) • S4 (2018) • W3 (2018) • S5 (2019) • S6 (2020) • S7 (2021) • S8 (2022)
in den AirPods, AirPods Pro und AirPods Max		W1 (2016) • H1 (2019) • H2 (2022)