Смартфоны компании Apple всегда являлись одними из самых мощных и технологичных на рынке. С каждой новой презентацией купертиновцы задают все более высокую планку производительности, которую сами преодолевают в следующем году.
Со временем разработчикам становится все сложнее покорять новые рубежи мощности и регулярно наращивать производительность выпускаемых чипов. В последние годы наблюдается не самая приятная тенденция касательно мощности новых iPhone.
Сейчас разберемся, почему производительность смартфонов не может расти вечно.
В первых моделях iPhone производительность росла «как на дрожжах»
Сравнение тестов Geekbench и Browsermark первых моделей iPhone.
Вместе с первыми моделями смартфонов Apple развивалась и вся индустрия портативной электроники. Разработчики ежегодно улучшали разные компоненты, делали меньше и эффективней сложные модули, учились умещать в компактные корпуса все более технологичную начинку.
Так на презентации каждого нового iPhone можно было с гордостью презентовать стремительный рост производительности гаджета, который был обусловлен большими темпами роста всей отрасли электроники.
Стив Джобс и Тим кук вызывали очередную волну «эмейзингов» на презентациях при помощи устремляющихся вверх гипербол роста мощности каждого следующего поколения iPhone.
Последнее сравнение производительности всех поколений смартфонов Apple на презентации iPhone 7
Это не могло продолжаться вечно. Последний сравнительный график роста мощности iPhone показали на презентации iPhone 7, отметив 120-кратное повышение производительности «семерки» с самым первым поколением гаджета.
Позже в Купертино решили сравнивать новый iPhone исключительно с прошлогодним, а нынешней осенью так и вовсе указали прирост мощности по отношению к каким-то мифическим конкурентам.
Сейчас посмотрим на увеличение мощности моделей смартфонов Apple начиная с iPhone 5s. Так будет корректно сравнивать устройства на схожих 64-битных процессорах, отбросив более ранние и относительно маломощные гаджеты.
Для сравнения будем использовать полученный средневзвешенный показатель увеличения мощности iPhone, который вывел американский аналитик Бен Баджарин (Ben Bajarin). Данные основаны на сравнении синтетических тестов GeekBench и вычислении ежегодного прироста мощности устройства.
Первый 64-битный процессор в iPhone 5s не удивил
Осенью 2013 года купертиновцы представили обновленную версию популярного iPhone 5 с индексом «S». В данном устройстве дебютировала одна из знаковых фишек яблочных смартфонов — биометрический сканер Touch ID.
Менее заметным, но не менее значимым стало обновление процессора в новом iPhone 5s. Устройство оснастили чипом Apple A7, который стал первым процессором в смартфонах Apple на 64-битной архитектуре.
Долгое время заметного прироста производительности не наблюдалось, виной тому медленная адаптация софта и малое количество оперативной памяти в iPhone тех времен. Хоть новый чип и использовал более скоростную память LPDDR3, имел множество новых инструкций, расширяющих систему команд и умел совершать более быстрые SIMD операций, 1 ГБ ОЗУ не позволял раскрыть весь потенциал данного процессора.
Изначально прирост производительности от перехода на 64-битную архитектуру вообще не ощущался, приложения сторонних разработчиков без должной адаптации работали на новом iPhone 5s так же, как и на прошлогоднем iPhone 5. Некоторые утилиты или игры и вовсе работали хуже, пока код не оптимизировали по новые чипы Apple.
Как итог — прирост средневзвешенного показателя производительности составил всего 9.6% по сравнению с предшественником.
Чипу Apple A8 мешал малый объем ОЗУ
В следующем 2014 году модельный ряд смартфонов Apple получил первый глобальный редизайн и серьезное изменение концепции. Пользователи увидели сразу два аналогичных по мощности устройства с разными габаритами и размерами дисплея. Это были первые «лопатофоны», которые в те времена казались действительно огромными аппаратами.
iPhone 6/6 Plus с экранами 4.7″ и 5.5″, соответственно, стали настоящим прорывом и достойным ответом конкурентам, которые уже не первый год наращивали диагонали матриц. В Купертино во всю сосредоточились на новом дизайне, адаптации системы под новые экраны и раскрытии потенциала модели Plus.
Все это не отвлекло силы компании от процессора и производительности. Новые модели хоть и оснастили обновленным чипом Apple A8, но объем ОЗУ остался прежним — 1ГБ. Адаптация софта под 64-битную архитектуру продолжалась неспешно, все это вылилось скромный прирост производительности на уровне 16% по сравнению с прошлогодним iPhone 5s.
iPhone 6s получил самый большой прирост мощности
Представленный осенью 2015 года iPhone 6s практически не имел новых интересных фишек и вау-особенностей. Немного улучшили биометрическую систему Touch ID и добавили малополезную возможность 3D-Touch, от которой отказались спустя четыре года.
Более значимые изменения крылись «под капотом» новых моделей iPhone. Третья версия 64-битного процессора Apple A9 стала гораздо мощнее, а разгуляться ей позволил вдвое увеличившийся объем оперативной памяти, который составлял 2 ГБ.
На тот момент прошлогодний iPhone 6 по-прежнему отлично справлялся со всеми поставленными задачами, а «тяжелых» приложений с достаточно сложной графикой на iOS просто не существовало. Оценить рост производительности можно было лишь в синтетических тестах.
По факту средневзвешенный показатель прироста вычислительной мощности iPhone 6s стал рекордным для гаджетов с 64-битными процессорами и составил более 70%. После этого ни один выпущенный смартфон Apple не демонстрировал подобного прироста производительности по отношению к прошлогоднему флагману.
Первый 4-ядерный процессор ускорил iPhone 7
В 2016 году прирост производительности тоже получился ощутимый. Новые iPhone 7 и iPhone 7 Plus получили обновленный чип Apple A10.
Процессор был выполнен по уже знакомому 16-нанометровому тех.процессу, но имел 4 ядра, а не 2 как предшественник.
Объем ОЗУ в iPhone 7 остался прежним (2 ГБ), а в модели Plus увеличился до 3 ГБ. Это было необходимо для обработки снимков, полученных при помощи первой сдвоенной камеры в смартфонах Apple.
Пара дополнительных ядер серьезно увеличила количество обрабатываемых чипом операций, что позволило средневзвешенному показателю прироста производительности вырасти на 37%.
Apple A11 стал первым чипом с нейронным процессором
Годом позже купертиновцы представили пару абсолютно разных смартфонов с одинаковым процессором. iPhone 8 в дизайне своих предшественников и абсолютной новый iPhone X работали под управлением нового чипа Apple A11 Bionic.
Это был уже 6-ядерный чип, который изготавливался по 10-нанометровому тех.процессу. Чип получил два производительных вычислительных ядра и четыре энергоэффективных. Важной особенностью стало появление нейронного процессора Neural Engine в составе вычислительного чипа iPhone.
Новое «сердце» смартфонов Apple позволило получить хоть и ощутимый прирост производительности, но не такой большой, как в предыдущие годы. Отметка средневзвешенного показателя мощности поднялась на 25%.
Первый 7-нанометровый процессор в линейке iPhone
В 2018 году купертиновцы презентовали целых три модели смартфонов, но все они получили одинаковый процессор. 64-битный чип Apple A12 Bionic имел 6 ядер (2 высокопроизводительных и 4 энергоэффективных), но был выполнен уже по 7-нанометровому тех.процессу. Это позволило увеличить количество транзисторов почти в 2 раза.
Благодаря этому и при помощи обновленного 8-ядерного нейронного процессора Neural Engine второго поколения разработчики смогли неплохо увеличить производительность, как и годом ранее.
Модели iPhone XS/XS Max и iPhone XR по среднему показателю роста вычислительной мощности обходили предшественников почти на 25%.
Apple A13 свернул от мощности в сторону энергоэффективности
Через год на осенней презентации снова показали три смартфона, объединял которые новый более мощный процессор Apple A13 Bionic. Количество ядер осталось прежним, как и тех.процесс. Купертиновцы назвали его 7-нанометровым чипом нового поколения, но вот количество транзисторов увеличилось несущественно. Система Neural Engine получила третье поколение 8-ядерного чипа.
Было заметно, что купертиновцы сосредоточились на энергоэффективности чипа. Производительность нового процессора хоть и возросла, но не так ощутимо, как в предыдущие годы.
Смартфоны iPhone 11 и iPhone 11 Pro получили прирост мощности 18.7% по сравнению с прошлогодними моделями.
Мощность iPhone 12 выросла за счет 16-ядерного нейронного чипа
В 2020 году презентовали линейку новых iPhone 12 и iPhone 12 Pro. Хоть в Apple и были сконцентрированы на обновлении дизайна моделей и выпуске компактного iPhone 12 mini, про мощное обновление начинки не забыли.
Новый чип Apple A14 Bionic тоже имел 6 ядер (2 производительных и 4 энергоэффективных), но производился по более совершенному 5-нанометровому техпроцессу. Это позволило увеличить количество транзисторов в чипе на 50%.
Хороший буст дал новый 16‑ядерный нейропроцессор Neural Engine. Он позволял осуществлять до 11 трлн операций в секунду.
Такая начинка позволила увеличить средневзвешенный показатель мощности на 22% по сравнению с прошлогодними айфонами.
Снижение роста производительности и самое слабое обновление в iPhone 13
Как видите, последние несколько лет купертиновцы держали планку повышения мощности примерно на уровне 20–25%. Новые аппараты были почти на четверть мощнее прошлогодних и на 50% обходили устройства позапрошлого поколения.
После большого скачка производительности в iPhone 6s и iPhone 7 в Apple начали «придерживать лошадок» и выдавать умеренный прогресс начинки своих смартфонов.
Ситуация изменилась нынешней осенью. Впервые за долгое время на презентации iPhone не стали показывать красивые цифры сравнения мощности новых iPhone 13 с прошлогодними устройствами.
В тему: чем отличается iPhone 13 от iPhone 12
Увеличение мощности CPU на 50% и GPU на 30% Apple сопоставляет с среднестатистическими конкурентами, а не прошлыми поколениями айфона. Новый процессор Apple A15 Bionic не получил существенных улучшений по части чипа, графики или нейропроцессора. Все изменения оказались минорными. Дополнительное графическое ядро хоть и выдает на 50% больше мощности, но будет задействовано лишь в играх и для обработки снимаемого видео в высоком разрешении.
По традиции выросло число транзисторов в чипе, ядра начали потреблять меньше энергии и выдавать больше мощности.
Средневзвешенный прирост производительности в iPhone 13 по сравнению с iPhone 12 составил всего 9,25%. Это является самым низким показателем роста мощности со времен iPhone 5s.
Покинувшая Apple группа инженеров по разработке процессоров для iPhone
Возможно, такое минорное обновление процессора вызвано сложностями пандемийного периода. Может быть, на развитии процессоров Apple сказался уход нескольких ключевых сотрудников, которые занимались разработкой чипов.
Так в 2019 году компанию покинул ведущий инженер-конструктор ARM-чипов Джерард Уильямс III. Он занимался разработкой всех последних поколений процессоров Apple и был автором 60 патентов в данной отрасли. Позже его примеру последовали коллеги Джон Бруно и Ману Гулати. Бывшие работники Apple основали свою компанию NUVIA Inc и трудятся уже над собственными разработками.
Это Apple? Или суровая реальность?
Сравнение производительности процессоров iPhone и ежегодный процент увеличения мощности
На текущий момент нагрузить современные процессоры и графические чипы в iPhone или iPad до предела крайне сложно. Единичные приложения по обработке видео или игры со сложными графическими эффектами могут с трудом выжать максимум из нескольких последних поколений процессоров Apple.
Задействовать мощь на полную мешают встроенные ограничения iOS. Фоновые процессы практически всегда ставятся на паузу. Любая задача с высокой нагрузкой будет выполняться только при условии, что приложение отображается на экране.
Попробуйте начать передачу больших файлов через AirDrop или сохранение объемного ролика после обработки, а затем сверните активное приложение. Задача прервется и ее придется возобновлять вручную. Если бы тяжелые процессы можно было выполнять в фоне, автономность современных айфонов упала бы в разы.
Как видите, идти семимильными шагами и ежегодно повышать производительность гаджетов в несколько раз нецелесообразно. Аккумуляторы смартфонов не могут обеспечить прожорливые чипы энергией даже на полный рабочий день. Инженерам приходится ограничиваться умеренными улучшениями, чтобы не нарушить тонкий баланс между мощностью и временем автономной работы.
Менять старый iPhone на новый только ради прироста производительности почти нет смысла. Чтобы ощутить прирост мощности, нужно пропускать три или даже четыре поколения гаджета.
Любопытно, что при смене iPhone 6 на iPhone 8 или iPhone X пользователь получал примерно на 130% больше производительности от нового устройства. Если сейчас обновить iPhone XS на самые актуальные флагманы, получите прирост мощности на уровне 50%.
Современные мобильные гаджеты уперлись в потолок производительности, а самым узким местом при этом являются батареи смартфонов. Интересно, насколько производительным получится следующий айфон…
