Apple iPad DAS ist der Wunderprozessor

Beim neu vorgestellten iPad tritt Apple erstmals als Halbleiterhersteller in Erscheinung: Mit einem SoC, das Rechenleistung und Energiesparen in bisher nicht gekannter Weise verbindet: 10 Stunden HD-Video mit einer Akkuladung sind kein Problem.

Ob es daran liegt, dass man bei Apple gerne Audi fährt oder weil Core-Hersteller ARM gerade einen A5 vorgestellt hat, jedenfalls wurde Apples erster eigener Chip schlichtweg Apple-A4 genannt.

Es handelt sich um ein System-on-Chip, von dem offiziell noch keine Details bekannt sind. Wenn man allerdings die Geschwindigkeit, mit der das neue iPad Webseiten aufbaut (diese liegt subjektiv nahe am MacBook und ist wesentlich höher als beim iPhone 3GS, das von einem mit 600 MHz getakteten ARM-Cortex-A8 angetrieben wird) und die extrem niedrige Leistungsaufnahme im aktiven Betrieb betrachtet, gibt es nach unserer Ansicht nur eine Antwort:

Das A4-Herz ist ein mit 1 Ghz getakteter Cortex-A9-MP-Core von ARM in einer Dual-Core-Ausführung. Der Chip selbst wird bei Samsung, die auch die Applikationsprozessoren für bislang alle iPhones herstellen, in einem 45-nm-LP-Prozess gefertigt. Desweiteren ist auf dem SoC mit hoher Wahrscheinlichkeit ein PowerVR-SGX-Grafikprozessor von Imagination Technologies enthalten.

Der Cortex-A9 ist ein superskalarer Prozessor mit acht Pipeline-Stufen, dynamischer Sprungvorhersage und im Vergleich zum Cortex-A8 extrem agressiver Out-of-Order-Befehlsausführung. Er belegt auf dem Die lediglich 1,5 mm² und nimmt bei Vollast 250 mW auf. Seine Rechenleistung liegt mit 2,5 DMIPS/MHz pro Core nochmal höher als beim A8 (2,0 DMIPS/MHz), der bei maximaler Taktfrequenz 300 mW aufnimmt. Das iPhone-Betriebssystem wurde für den iPad in einer neuen Version 3.2. herausgebracht, wobei anzunehmen ist, dass eine feste Zuordnung von Tasks auf die beiden Cores stattfindet.

Schon im April 2008, als Apple den Halbleiterhersteller Palo Alto Semiconductor (PA Semi) gekauft hatte, war abzusehen, dass Apple als Fabless-Hersteller irgendwann eigene Chips herstellen würde. Im Juli 2008 wurde dann von ARM eine Architektur-Lizenz für alle aktuellen und zukünftigen Technologien erworben, die es Apple nicht nur erlaubt, die Core-IP in eigene Chips zu verbauen, sondern diese auch noch nach eigenen Bedürfnissen zu modifizieren. Das Entwicklerteam von PA Semi war für sehr energiesparende Architekturen auf Basis von ARM-Cores bekannt.

Ebenfalls im Jahr 2008 gab die Firma Imagination Technologies in einer Pressemitteilung bekannt, dass ein »internationaler Elektronik-Konzern« eine »mehrjährige Multi-Use-Lizenz« erworben habe, welche dieser Firma uneingeschränkten Zugriff auf alle aktuellen und zukünftigen PowerVR-Grafik- und -IP-Cores gestatte. Zuvor hatte Imagination bekanntgegeben, dass Samsung eine »Manufacturing-only«-Lizenz für die Power-VR-SGX-VXD-Video-IP-Cores (diese enthalten u.a. eine Open-GL-2.0.-Unterstützung) erworben hat, die Samsung in die Lage versetzt, diese in eigens gefertigte SoCs zu integrieren.

Da Apple jetzt seinen eigenen Hochleistungsprozessor besitzt, ist davon auszugehen, dass man diesen zukünftig in mehr oder weniger abgewandelter Form (geringere Taktfrequenz, um noch längere Batterielaufzeiten zu erzielen) auch in zukünftigen Generationen von iPhone und iPod finden wird.