Todos los secretos del A17 Pro, el chip del iPhone 15 de Apple

El A17 Pro, el chip principal que preside los nuevos iPhone 15 Pro ha decepcionado, su principal particularidad parece ser el hecho de haber sido fabricado en una de las litografías o nodos de 3 nm de TSMC, pero fuera de eso el chip no tiene nada destacable respecto a sus predecesores. ¿Hemos entrado en la era en la que la empresa de Cupertino ya se encuentra languideciendo incluso con su producto más vendido?

¿Qué sabemos del A17 Pro?

Gracias a la base de datos de Geekbench 6, no solamente hemos podido conocer su rendimiento, sino también su velocidad de reloj y la organización del A17 Pro en general, dado que Apple es muy reservada a la hora de dar ciertos datos. Sin entrar en detalles concretos, las especificaciones técnicas son las siguientes:

• Fabricado a 3 nm.
• CPU de 6 núcleos:
  • 2 de rendimiento a 3.77 GHz
  • 4 de eficiencia a 2.02 GHz.
• GPU de 6 núcleos a 1398 MHz
  • 2.15 TFLOPS en FP32.
  • 2.15 TFLOPS en FP16.
• Controlador de memoria LPDDR5-3200 de 64 bits:
  • 51.2 GB/s de ancho de banda.
  • 8 GB de capacidad.
• NPU:
  • 16 núcleos.
    • x2 respecto a la del Apple A16 Bionic: 35 TOPS.
• CODEC AV1 por hardware incorporado.

Rendimiento de la CPU

Ahora bien, la “decepción” llega cuando nos encontramos con los resultados obtenidos en los benchmarks como es el caso de Geekbench 6. En la prueba multihilo, el A17 Pro solo consigue un 3% de rendimiento adicional respecto al A16 Bionic, 7199 puntos versus 2914 puntos. Sin embargo, destroza por completo en ese apartado a chips de móvil con muchos más núcleos como es el Snapdragon 8 Gen 2 que trae consigo 5 núcleos de rendimiento y 3 de eficiencia, pero consigue una puntuación de 5405 puntos en el mismo benchmarks. Es decir, lo decepcionante viene dependiendo de como veamos el vaso.

En lo que al rendimiento monohilo se refiere, aquel que mide la potencia de un procesador en tareas que no se pueden paralelizar, obviamente tomará uno de los núcleos de rendimiento, el cual se coloca en los 2914 puntos para el A17 Pro versus los 2641 puntos del A16 Bionic. Se puede decir que las mejoras vienen por velocidad de reloj y por usar una litografía más avanzada, pero Apple sigue siendo la reina en ese aspecto, el Snapdragon 8 Gen 2 saca solo 2050 puntos.

El otro punto caliente, la GPU

Tendremos una serie de juegos ejecutándose en el A17 Pro de alto calibre técnico, al menos si lo comparamos con todo lo que hay para móvil y que Apple mostró en su conferencia. Para intentar demostrar que ha habido una subida de rendimiento espectacular lo que han hecho es usar una de las palabras mágicas: Ray Tracing. Sin embargo, ninguno de los juegos mostrados: Resident Evil Village, Death Stranding, Resident Evil 4 Remake y Assassin’s Creed Mirage no utilizan dicha técnica gráfica para mostrarse y hemos de mirarlos en perspectiva.

Y es que una de las cosas más celosamente guardada es la arquitectura de las GPU de Apple, la cual, a excepción de pequeños cambios sigue siendo la misma desde hace años. Es decir, siguen manteniendo una base general donde los únicos cambios son elementos puntuales para alinear los nuevos chips con las novedades en su API Metal y el A17 Pro no es una excepción.

Sin embargo, el salto desde el A16 Bionic ha sido pobre, ya que el 20% de rendimiento adicional viene por el núcleo adicional.

Tile Renderer

Lo primero que hemos de tener en cuenta es que se trata de lo que llamamos un Tile Renderer, este tipo de GPU son comunes en móviles por el hecho que no dependen tanto del ancho de banda externo. Su truco es dividir la pantalla en bloques que renderizar y calcular en una memoria interna. Las arquitecturas Adreno de Qualcomm y Mali de ARM usan precisamente el mismo planteamiento.

Por otro lado, se dice que Apple copio de los PowerVR de Imagination, si bien esto es verdad en parte, no es completamente cierto, ya que tiene ciertas mejoras que son inéditas en los diseños de los británicos, aunque la principal es que el renderizado por tiles le permite operar con un bus de solo 64 bits LPDDR5,

¿Cómo funciona cada uno de sus núcleos?

Cada uno de ellos puede ejecutar 256 operaciones en FP16, desde el momento en que el chip soporta FMADD esto son 128 ALU de FP16 por núcleo de la GPU del A17 Pro y otros chips anteriores de Apple Silicon. Sin embargo, este tiene una serie de particularidades que lo hacen único.

• Mientras que otras GPU para ejecutar instrucciones de 16 bits desdoblan la ALU de 32 bits empleando SIMD sobre registro, para realizar 2 operaciones de 16 bits bajo la misma instrucción. La GPU del A17 Pro y otros chips de Apple tiene ALU de 32 bits y 16 bits separados.
• La cantidad de ALU de 16 bits es mayor que la de 32 bits, el doble, pero comparten los mismos recursos en el núcleo.
  • Curiosamente, 2 ALU de 16 bits se pueden unir para hacer entre ambas una operación de 32 bits, es decir, el planteamiento inverso respecto al resto de fabricantes. Esta mejora es propia de Apple y fue añadida por primera vez en el M1. Es decir, tenemos, tenemos en teoría 128 ALU de 16 bits y 64 de 32 bits, pero que pueden comportarse como 128 ALU de 32 bits en conjunto.

Luego tenemos una unidad de texturas capaz de operar 4 téxeles por ciclo de reloj. En cuanto a la tasa de relleno externa, tiene 4 ROPS por núcleo, pero desde el momento en que es un tile renderer hemos de partir que solo escriben a memoria al terminar cada uno de los tiles/bloques.

Ray Tracing

Desconocemos el tipo de implementación, lo mucho que podemos decir es que como mínimo tendremos una unidad de cálculo de intersección; sin embargo, desconocemos cuál de los niveles del Ray Tracing han adoptado en la GPU del A17 Pro. En todo caso, no han mostrado nada relacionado con dicha función, por lo que deberemos esperar para tener más detalles o que alguien haga ingeniería inversa sobre el chip.

Procesador de comandos

Uno de los puntos diferenciales de las GPU de Apple, incluso la del A17 Pro, y es que el procesador de comandos de Apple es de los más avanzados, encargándose de forma eficiente de la lista de pantalla y de comandos de las diferentes aplicaciones. Esto supone que pese a que Metal es una API multihilo y de bajo nivel como DX12 y Vulkan, no carga sobre el controlador o la aplicación ciertas tareas, lo que no solo descarga a la CPU, sino también a los estresados programadores.