2019 iPhone 機能 – A13 チップ

A13 チップ[iPhone 機能]

近年発売されている iPhone シリーズ の心臓部には、多くのスマートフォンの中でも最もパワフルな、Apple 独自開発のプロセッサ『A シリーズ』を搭載。
このチップには、学習機能をもつ賢い Neural Engine(ニューラル エンジン)を採用しており、あらゆる動作を管理・最適化。 Neural Engine を搭載した Apple A シリーズプロセッサ は、圧倒的なパフォーマンスを発揮。リアルタイムの機械学習を使って、写真、ゲーム、拡張現実などの技術を進化させます。

新型 iPhone 11 シリーズのプロセッサには、A12 Bionic 改良版の[A13 Bionic]チップを採用しています。

iPhone CPU / GPU



A シリーズプロセッサ製造

A13 チップの製造[2019 新型 iPhone]
iPhone シリーズなどに搭載されている A シリーズプロセッサの生産は、数年前までは台湾 TSMC(台湾 セミコンダクター マニュファクチャリング カンパニー)と韓国 Samsung Electronics(サムスン電子)の2社が請け負っていました。しかし、2018年モデルの A12 から TSMC のみが製造に関わっています。これは Samsung とくらべ TSMC が製造技術に先進性があるためと言われています。

また、TSMC 独占的な生産受注よって、以前 iPhone 6s シリーズで発生した『製造元が違うプロセッサによる処理性能の違いによる問題』も回避しています。

TSMC が独占的に Apple へ供給する2019年モデル A シリーズチップは、ファウンドリ(半導体チップ生産工場)のシェアとしては〈56%〉と大幅に増えています。

チップセット製造プロセス
これまで TSMC が製造しているチップセットの製造プロセスは、A10 プロセッサが〈16nm プロセス〉、A11 プロセッサが〈10nm プロセス〉、A12 プロセッサがおそらく〈7 nm プロセス〉で製造していると言われています。
さらに、2019年モデルに採用される A13 プロセッサは〈7 nm+〉プロセスで製造されているもよう。

毎秒5兆回の演算処理を可能にし、処理速度が Qualcomm の Snapdeagon 845 の2倍とも言われる A12 Bionic ですが、A13 ではさらに進化させています。

ただ、採用されるコアが[ARMv8-A]と現在のコアと同様であると予測されており、期待するほど大きな進化は期待できないようです。しかし、2020 iPhone に搭載される[A14]チップセットに採用される予定の新型[ARMv9]コアが搭載されれば、処理スピードの向上は大いに期待できそうです。


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A13 製造プロセス N7+

A13 Bionic チップ[2019 新型 iPhone]
TSMC は 2018 iPhone のチップ[A12 Bionic]を、高度な生産設備を必要とする 7nm(ナノメートル)プロセスによって最初に生産した製造業者。高密度な製造プロセスで生産されたチップセットは、高速処理はもちろん低い消費電力によりモバイル機器にメリットをもたらします。

もちろん、2019 iPhone 用チップの製造も請け負っています。このチップの製造には、第2世代 7 nmプロセス『極端紫外線リソグラフィ』という新しい生産技術の設備が導入され、新型 A シリーズチップの量産がおこなわれています。

極端紫外線リソグラフィ:概要
EUV(Extreme Ultraviolet Lithography = 極端紫外線リソグラフィ)は、極端紫外線と呼ばれる非常に短い波長〈13.5 nm〉の光を用いるリソグラフィ技術で、従来のArFエキシマレーザ光を用いた光リソグラフィ技術では加工が難しい〈20 nm〉より微細な寸法の加工が可能となります

TSMC は、チップ製造技術 EUV(Extreme Ultraviolet Lithography = 極端紫外線リソグラフィ)をもちいた第2世代の 7nm 製造プロセス『N7+』によるチップ量産化に成功。
この製造プロセスは『N7』の改良版プロセスであり性能面での飛躍的な進歩はありませんが、〈6~12%〉の周波数アップ〈8%〉の消費電力低減と〈20%〉のトランジスタ密度向上を実現。電力や発熱の制約の大きいモバイル機器のチップに最適。また、N7+ は自動運転などの先進的分野での導入を目指して開発されている。


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A13 Bionic 性能概要

A13 チップ[2019 新作 iPhone]
Apple A13 Bionic の CPU構成は、パフォーマンスコアが2基に、省電力コアが4基を搭載するヘキサコア(6基のプロセッサコア)。従来モデル 2018 iPhone Xs の[A12 Bionic]チップセットと比べ、すべての項目で性能が向上しています。

新型 iPhone 11 シリーズでは、新開発チップセットの省電力性能とバッテリー容量の増加により、従来モデルよりバッテリー稼働時間が延長されています。

CPU
2基のパフォーマンスコアは〈20%〉の性能向上と〈30%〉の省電力化、4基の省電力コアは〈20%〉の性能向上と〈40%〉の省電力化を実現。
GPU
GPU は、クアッドコア(4基のプロセッサコア)構成で〈40%〉の性能向上と〈40%〉の省電力化を実現。
Neural Engine
機械学習をつかさどる Neural Engine(ニューラル エンジン)は、オクタコア構成で〈20%〉の性能向上と〈15%〉の省電力化に成功しています。

ちなみに、2018 iPhone に搭載されている[A12 Bionic]チップは、2017 iPhone X の[A11 Bionic]チップと比べ、15%高速 / 40%少ない消費電力の2つの高性能コアと、50%電力消費の少ない4つの高効率コアが搭載。さらに、4つの GPU コアも最大50%高速化されています。


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iPhone 11 シリーズのベンチマーク

2019年モデル iPhone 11、iPhone 11 Pro、iPhone 11 Pro Max に搭載される Apple A13 Bionicのベンチマークスコアが判明。テストに利用されたアプリは、AnTuTu Benchmark Version 7、Geekbench v5。

テスト結果は、前項目に記述してあるとおり、性能アップは小幅な向上にとどまっています。

このベンチマークテストで注目されているのが、iPhone に搭載されるメモリ(RAM)容量です。Apple は自社製チップセットのメモリ搭載量を非公開としているため、毎回ベンチマークテストに表示されるメモリ搭載データで RAM 容量を確認しています。

iPhone 11 シリーズのメモリ搭載量はすべて〈4GB〉と、2018年モデルである iPhone Xs、iPhone Xs Max と同等になります。

iPhone 11 iPhone 11 Pro iPhone Xs iPhone Xs Max
シングルコア 5,415 5,472 4,865 4,872
マルチコア 11,294 13,769 10,477 10,434

iPhone 11 シリーズのベンチマークスコアの興味深いのは、iPhone Xʀ の後継機となる iPhone 11 のスコアが、前年リリースされた上位モデルの iPhone Xs、iPhone Xs Max のスコアを全て超えているところです。


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2019 新型 iPhone 11 Pro

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