Energiesparen und Wunder-Betriebssystem Apple untertaktet A5-Prozessor im iPhone 4S auf 800 MHz

Vermeintlich hat Apple in sein neues iPhone 4S denselben Prozessor wie im iPad 2 eingebaut: Den selbstdesignten A5, der auf einer Dual-Core-Implementierung von ARMs Cortex-A9 MPCore aufsetzt. Angaben über die Taktfrequenz fehlen, es ist jedoch nachweisbar, dass er statt wie im iPad 2 mit 1 GHz nur mit 800 MHz betrieben wird – dies sind 50 % weniger als Samsungs 1,2-GHz-Chip im Galaxy S 2 bereitstellt. Wie soll das iPhone damit konkurrenzfähig sein?

Freitag, den 14.10. ist es soweit: Um 8 Uhr öffnen die Apple-Stores ihre Türen und hunderte Menschen, die z.T. vor den Läden campiert haben dürften, werden hineinströmen, um eines der begehrten iPhone 4S zu kaufen.

In der Publikumspresse wurde ja die Enttäuschung nach der Präsentation von Apple-CEO Tim Cook schon ausführlich diskutiert, erstaunlicherweise jedoch nicht wegen fehlender "innerer Werte", sondern weil es kein neues Design gegeben hat. Die meisten Kommentatoren sprachen hinsichtlich des Prozessors von "demselben A5-Chip, der auch im iPad 2 zum Einsatz kommt". Im iPhone 4 gibt es bis heute keine offizielle Angabe von Apple zur Taktfrequenz, entsprechende Software beweist jedoch, dass das A4-SoC nur mit 800 MHz getaktet wird, obwohl Samsungs 45-nm-Prozess ohne weiteres 1 GHz erlaubt, wie man am iPad 1 sehen kann. Ob der Grund nur in einer längeren Batterielaufzeit oder auch in der Wäremeabfuhr liegt, ist unklar.

Fest steht nun auch, dass auch der A5-Prozessor im iPhone 4S auf 800 MHz untertaktet wird. Der Benchmark GeekBench misst die Leistung der Integer- und Gleitkommazahlenverarbeitung sowie die Geschwindigkeitsübertragung von Daten vom und zum Speicher. Vor allen Dingen die Integer-Verarbeitung skaliert linear mit der Taktfrequenz eines Prozessors und bietet sich somit für einen Vergleich von zwei Geräten, die denselben Prozessor beinhalten, an.

Die Messwerte zeigen, dass das iPhone 4S auf etwas über 80 % der Rechenleistung des mit 1 GHz getakteten iPad 2 kommt, das ebenfalls den A5-Prozessor einsetzt. Gegenüber dem ebenfalls mit 800 MHz getakteten A4-Prozessor des iPhone 4, der auf ARMs Cortex-A8 in einer Single-Core-Ausführung basiert, ist das iPhone 4S doppelt so schnell – jetzt wissen wir auch, was Apple damit meinte, als man ankündigte, das „iPhone 4S sei doppelt so schnell wie das iPhone 4“. Dr RAM-Speicher ist dabei übrigens entgegen vieler Erwartungen nicht erweitert worden, nachwievor arbeitet auch das iPhone 4S mit jeweils 32 Kbyte L1-Cache für Befehle und Daten, 1 Mbyte L2-Cache und 512 Mbyte SRAM.

Auf Grund der linearen Skalierung wird der A5 im iPhone 4S also mit Sicherheit um die 800 MHz getaktet. Der Speicherdurchsatz ist gegenüber dem iPad 2 quasi unverändert, woraus man ableiten kann, dass der Bus zum LPDDR2-800-Speicher mit identischer Taktfrequenz betrieben wird – wie hoch diese auch immer sein mag. An Hand der Vergleichswerte von iOS 5 und iOS 4.3. am Beispiel des iPhone 3GS sieht man auch, dass das Betriebssystem keinen Einfluss auf die Ergebnisse dieses Benchmarks hat.

 iPad 2 (A5 Dual-Core Cortex-A9 mit 1 GHz, iOS 5)
 iPhone 4S (A5 Dual-Core Cortex-A9 mit 800 MHz, iOS 5)
iPhone 4 (A4 Cortex-A8 Single-Core mit 800 MHz, iOS 5)
iPhone 3GS (S5PC100 Cortex-A8 Single-Core mit 600 MHz, iOS 5)
iPhone 3GS (S5PC100 Cortex-A8 Single-Core mit 600 MHz, iOS 4.3.)
Messwert insgesamt
 750 621 360 269270
Messwert nur Integer-Rechenleistung
 686 561 280 221217
Benchmark-Werte von GeekBench, höhere Werte sind besser.

Apple hat weiterhin eine „7x schnellere Grafik als beim iPhone 4“ versprochen. Der GLBenchmark 2.1. zeigt, dass dies tatsächlich der Fall ist. Der rund 20 % niedrigere Wert als beim iPad 2 ist erneut der geringeren Taktfrequenz geschuldet. Man sollte allerdings beachten, in welcher Weise die Android-Geräte mit ihren teilweise 1,2-GHz-Prozessoren geschlagen werden, unabhängig davon, auf welchen Grafikbeschleunigern (Mali von ARM, GeForce von Nvidia oder Power SGX von Imagination) sie aufsetzen.

  Apple iPad 2 (Apple A5 2x1 GHz, Grafik Power SGX 543MP2)
Apple iPhone 4S (Apple A5 2x800 MHz, Grafik Power SGX 543MP2)
Samsung Galaxy S 2 (Samsung Exynos 4210 2x1,2 GHz, Grafik ARM Mali 400)Samsung Galaxy Tab 10.1. (Nvidia Tegra 2 2x1 GHz, Grafik Nvidia ULP GeForce)LG Optimus 3D (Texas Instruments OMAP 4430 2x1 GHz, Grafik Power SGX 540)Apple iPhone 4 (Apple A4 1 GHz, Grafik Power SGX 535)
GL Benchmark 2.1. Egypt, Open GL 2.0. Test 720p Offscreen
 85,5 73,242,320,920,2 11,1
 GL Benchmark 2.1. Pro, Open GL 2.0. Test 720p Offscreen
 148,3 122,867,042,342,7 15,2
Die Werte geben gemessene Frames pro Sekunde an. Höhere Werte sind besser.