بررسی A20 پرو اپل، از بیشترین عملکرد نسبت به مصرف تا آمادگی برای فشار طولانی مدت
تراشهی به کار رفته در آیفون ۱۸ پرو و پرو مکس در نگاه اول فقط نسل جدیدی از تراشههای اپل است، اما بررسی A20 پرو تصویر متفاوتی ارائه میدهد. اپل در این نسل فرآیند ساخت و بخشهایی از معماری را تغییر داده که نتیجه، تراشهای است که در CPU، GPU، NPU و حافظه گاها به رتبهی اول بازار موبایل میرسد و همزمان روی بهرهوری انرژی و حفظ عملکرد در بارهای طولانی تمرکز دارد.
A20 Pro نخستین تراشه اپل با فرآیند N2 شرکت TSMC و ترانزیستورهای GAAFET است که جای FinFET را گرفتهاند. چگالی منطقی uHD در N2 به ۲۲۷.۸۴ میلیون ترانزیستور در میلیمترمربع میرسد؛ در N3P این رقم ۲۲۳.۹۶ بود. بااینحال، چگالی HP از ۱۶۷.۹۱ به ۱۶۷.۴۶ رسیده و تقریباً ثابت مانده است. بنابراین، مزیت N2 بیشتر در بخشهایی مانند کش و مدارهای کمحساس به زمانبندی دیده میشود.
در گیکبنچ ۶، A20 Pro امتیاز ۴۷۳۲ در تکهستهای و ۱۲۷۲۷ در چندهستهای ثبت میکند. خنکسازی با نیتروژن مایع این ارقام را فقط به ۴۷۶۸ و ۱۳۰۴۴ افزایش میدهد؛ یعنی رشد ۰.۸ و ۲.۵ درصدی. A19 Pro در این شرایط ۵.۸ و ۱۰ درصد رشد میکند و Snapdragon 8 Elite Gen5 و Dimensity 9500 نیز عملکر افزایش بیشتری دارند. این فاصله کم نشان میدهد A20 Pro در حالت عادی به سقف عملکرد نزدیک است.
هسته قدرتمند A20 Pro که S-core یا Super core نام گرفته، لزوماً بزرگتر نشده است و کش L1 همچنان ۱۹۲ کیلوبایت باقی مانده، اما پهنای دیکودر از ۱۰ به ۹ دستور و فایل ثبات صحیح از ۴۰۰ به ۳۵۹ کاهش یافته است. در مقابل، فایل ثبات FP/SIMD از ۴۱۸ به ۴۱۹ رسیده. NSQ صحیح از ۲۸ به ۲۷، بارگذاری/ذخیرهسازی از ۱۷ به ۱۵ و FP/SIMD از ۳۰ به ۱۶ کاهش یافتهاند.
در SPEC 2026، تراشهی جدید اپل، A20 Pro-E در INT با توان کمتر از ۲ وات به بالاترین سطح امتیاز میرسد و در FP نیز حدود ۴ امتیاز را با توان بسیار پایین ثبت میکند. هستههای میانی اسنپدراگون ۸ الیت نسل ۵ و دایمنسیتی ۹۵۰۰ برای عملکرد مشابه توان بیشتری لازم دارند و اسنپدراگون در FP تقریباً دو برابر توان مصرف میکند. این مقایسه چون E-core اپل معادل مستقیمی ندارد، با هستههای میانی اندرویدی انجام شده است.
S-core حدود ۹ امتیاز INT را با ۸.۵ وات و حدود ۱۲ امتیاز FP را با ۱۰.۳ وات ارائه میکند. A19 Pro-P حدود ۷.۷ امتیاز INT با ۷.۵ وات و ۱۰.۵ امتیاز FP با ۸.۲ وات مصرف دارد. Snapdragon 8 Elite Gen5-L برای حدود ۶ امتیاز INT به ۸ تا ۱۰ وات و برای ۹.۵ امتیاز FP به ۱۲ تا ۱۴ وات انرژی نیاز دارد.
توان FP32 در GPU از ۲.۴ ترافلاپس A19 پرو به ۲.۸ ترافلاپس در A20 Pro رسیده و حدود ۱۷ درصد افزایش یافته است. A20 Pro در BF16 به ۱۱.۲۴ ترافلاپس، FP8 E4M3 به ۲۱.۷۰، FP8 E5M2 به ۱۱.۲۶ و INT8 به ۲۲.۶۰ تریلیون عملیات بر ثانیه میرسد. در A19 Pro این ارقام به ترتیب ۷.۸۳، ۷.۶۴، ۷.۶۵ و ۱۴.۶۳ هستند.
فریمهایی از بررسی A20 پرو:
برابری تقریبی BF16 و FP8 در A19 Pro نشان میداد شتابدهی اختصاصی قابلتوجهی برای FP8 وجود ندارد؛ اما در A20 Pro، عملکرد FP8 E4M3 تقریباً دو برابر BF16 است که وجود سختافزار اختصاصی FP8 را نشان میدهد. این تغییر برای اجرای مدلهای هوش مصنوعی و مدلهای زبانی روی دستگاه اهمیت دارد. NPU نیز از ۲۴ به ۴۴ ترافلاپس FP16 و از ۴۱ به ۷۳ تریلیون عملیات INT8 رسیده است.
رشد NPU به حدود ۸۳ درصد در FP16 و ۷۸ درصد در INT8 میرسد و یکی از بزرگترین جهشهای نسلی سری A است. در Steel Nomad Light، تراشهی جدید اپل در توان ۱۲ تا ۱۴ وات امتیاز ۴۳۰۰ تا ۴۵۰۰ گرفت؛ دایمنسیتی ۹۵۰۰ حدود ۳۷۰۰، اسنپدراگون ۸ الیت نسل ۵ حدود ۳۰۰۰ و A19 Pro حدود ۲۹۰۰ داشتند. منحنی A20 Pro در سراسر محدوده توان بالاتر باقی میماند و بهرهوری GPU آن برجسته است.
A20 Pro از رم LPDDR5X-9600 استفاده میکند، اما گذرگاه حافظه را از ۶۴ بیت در A19 Pro به ۹۶ بیت رسانده است. پهنای باند از ۷۶.۸ به ۱۱۵.۲ گیگابایت بر ثانیه افزایش یافته؛ یعنی ۵۰ درصد رشد بدون افزایش فرکانس. این رقم به M4 به کار رفته در آیپد پرو با رم LPDDR5X-7500، گذرگاه ۱۲۸ بیتی و پهنای باند ۱۲۰ گیگابایت بر ثانیه نزدیک است.
در دسترسی تصادفی ۲۵۶ مگابایتی، A20 Pro-S با حدود ۶۵ نانوثانیه بهترین تأخیر را دارد. تأخیر A20 Pro-E حدود ۱۰۰ نانوثانیه، A19 Pro-P/E حدود ۹۰ نانوثانیه و Snapdragon 8 Elite Gen5-L حدود ۸۵ نانوثانیه است؛ Dimensity 9500-C1 Ultra با حدود ۱۲۰ نانوثانیه ضعیفترین عملکرد را دارد. پایینتر بودن تأخیر S-core نسبت به E-core نشان میدهد سلسلهمراتب کش و حافظه برای دسترسی سریعتر تنظیم شده است.
در بار پردازشی ۳۰ دقیقهای، توان مصرفی پنج دقیقه پایانی آیفون ۱۸ پرو مکس مجهز به A20 Pro برابر ۵.۹ وات بود؛ آیفون ۱۷ پرو مکس با A19 Pro به ۵.۴ وات و وانپلاس ۱۵ با پرچمدار کوالکام به ۶.۱ وات رسید. دمای نمایشگر، قاب پشتی و فریم اندازهگیری شد و نمایشگر همیشه گرمتر بود. در iQOO 15 Ultra نیز روشن کردن فن توان پایدار را از ۵.۹ به ۷.۳ وات رساند.
در گیم ایهوان، A20 Pro در آیفون ۱۸ پرو مکس خروجی ۵۸.۹ فریم با ۶.۴ وات مصرف و ۴۲.۶ درجه و در آیفون ۱۸ پرو ۵۸.۹ فریم با ۵.۸ وات و ۴۴.۲ درجه را ثبت کرد. در گنشین ایمپکت، هر دو مدل حدود ۵۹.۲ فریم خروجی داشتند و فقط ۳.۳ تا ۳.۴ وات مصرف کردند؛ دما نیز ۳۸.۱ تا ۳۹.۴ درجه بود. در آرکنایتس: اندفیلد نیز A20 Pro حدود ۵۹ فریم را پایدار نگه داشت.
در وِذرینگ ویوز، A20 Pro استثنا بود چرا که آیفون ۱۸ پرو مکس ۴۸ فریم با ۵.۸ وات ثبت کرد، درحالیکه وانپلاس به ۵۸.۸ فریم با ۶.۲ وات رسید. آزمایش این اختلاف را به تفاوت احتمالی در بهینهسازی بازی یا رزولوشن پویا نسبت میدهد. در آرکنایتس: اندفیلد، دایمنسیتی ۹۵۰۰ پس از حدود ۱۰ دقیقه افت فریم محسوسی داشت، اما A20 Pro در بیشتر بازیها نزدیک ۶۰ فریم باقی ماند.
