Todos los años, Apple introduce un nuevo procesador de la serie A en la última generación de iPhones. No esperamos nada diferente este año. De hecho, el salto a una nueva tecnología de proceso de fabricación (el proceso de 3 nm de TSMC) da al A17 la oportunidad de protagonizar el salto más significativo en rendimiento y prestaciones de los últimos años.
Si tenemos en cuenta la última década de chips de la serie A diseñados por Apple, junto con lo que sabemos sobre la tecnología de fabricación disponible y la dirección y los objetivos de la empresa, podemos hacernos una idea bastante aproximada de lo que cabe esperar del chip A17.
Exclusivo para el iPhone 15 Pro (o Ultra)
El año pasado, el A16 fue exclusivo del iPhone 14 Pro, mientras que el iPhone 14 estándar utilizaba el A15. Cabe esperar que este año se repita el mismo patrón: el nuevo A17 será exclusivo del iPhone 15 Pro y el iPhone 15 Pro Max (o iPhone 15 Ultra, si los rumores son ciertos) y el iPhone 15 estándar usará el A16 utilizado en los modelos iPhone 14 Pro.
¿Es este el camino que va a seguir Apple en un futuro próximo? Dado que las prestaciones y la calidad de los smartphones se han estabilizado y que los chips de los teléfonos de Apple superan a la mayoría de los teléfonos Android, hay pocas razones para cambiar.
Para Apple, eso permite reducir costes y ayuda a crear una mayor diferenciación entre los modelos estándar y los Pro, lo que tiende a empujar a los clientes hacia el iPhone más caro.
El primer chip de 3 nm de Apple
Los A14, A15 y A16 se fabricaron utilizando un proceso de 5 nm de TSMC. Es cierto que ese proceso ha evolucionado con el tiempo, produciendo chips más densos y con mayor eficiencia energética, pero no hay nada como el salto al siguiente proceso. Y eso es lo que, casi con toda seguridad, vamos a conseguir con el A17, el primer chip de consumo a gran escala fabricado con el proceso de 3 nm de TSMC.
En su día, escribí largo y tendido sobre las ventajas de las que disfrutará Apple con un proceso de 3 nm, y la principal es una mayor densidad: mientras que el A16 tenía unos 16.000 millones de transistores, podemos esperar más de 20.000 millones en el caso del A17, quizá hasta 24.000 millones.
El proceso de 3 nm ofrece más eficiencia energética, con un chip comparable a una velocidad comparable, pero Apple no va a fabricar un chip comparable a una velocidad comparable. El consumo máximo de energía estará limitado por el tamaño de la batería, la disipación térmica y otros factores, y no creo que se pueda esperar un cambio radical en la duración de la batería solo por el paso a los 3 nm.
Como mínimo, no debería ser así en un uso activo a plena potencia: no solo el chip consumirá casi la misma energía en ese caso, sino que la pantalla y las radios también contribuyen en gran medida al consumo.
Donde puede que veamos alguna mejora es en el modo de espera, que puede mejorar notablemente con el paso al proceso de 3 nm.
Foundry
Rendimiento y características de la CPU
ARM lanzó su arquitectura v9 en 2021, y pensábamos que el A16 podría ser el primer chip de Apple compatible. No fue así, pues este es compatible con ARM v8.6, con muchas extensiones propias de Apple. Este año, con un mayor presupuesto de transistores, parece probable que sea compatible con ARM v9.
¿Qué ventajas ofrecen el conjunto de instrucciones y la arquitectura ARM v9? Apple diseña sus propios núcleos de CPU, y muchas de las ventajas de rendimiento prometidas por la arquitectura v9 ya se hacen realidad en los diseños de Apple y las extensiones ARM.
De hecho, el Snapdragon 8 Gen 1 fue una de las primeras CPU para smartphones de gama alta con núcleo Cortex-X2 de ARM compatible con ARM v9, y el A15 de Apple lo superó con creces.
Verás que hay quien dice que ARM v9 ofrece una mejora de rendimiento del 30 % sobre ARM v8, pero eso es para los propios diseños de núcleo de ARM, y no tiene en cuenta el uso de extensiones personalizadas. Apple está en otra liga: probablemente no veamos un rendimiento de CPU un 30 % más rápido en el A17.
Es casi seguro que los nuevos núcleos de CPU de Apple del A17 serán más rápidos, pero no necesariamente por el cambio a ARM v9. El rendimiento del núcleo de la CPU depende del conjunto de instrucciones, la predicción de bifurcaciones, la descodificación de instrucciones, las unidades de ejecución, la estructura y el tamaño de la caché, la velocidad de reloj y muchos otros factores.
En lo que respecta al número general de núcleos, no parece haber muchas razones para que Apple vaya más allá de los 4 núcleos de eficiencia y los 2 núcleos de rendimiento que han estado con nosotros desde el A11 Bionic. Solo se espera un 15 % más de rendimiento.
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Si tenemos en cuenta los últimos años de mejora del rendimiento de la CPU, probablemente podamos esperar una puntuación de un solo núcleo en Geekbench 5 de entre 2.100 y 2.200, y una puntuación multinúcleo de algo más de 6.000 puntos.
Geekbench 6 acaba de publicarse y no disponemos de años de datos de pruebas comparativas para hacer un pronóstico preciso, pero una puntuación de un solo núcleo de más de 2.800 y una puntuación multinúcleo de 7.300 o más parece justificable.
Tampoco puede descartarse lo que dice una filtración reciente, que afirma que la puntuación de un solo núcleo será de 3.019 y la de varios núcleos, de 7.860, pero es probable que estos números sean completamente inventados.
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En caso de que te estés preguntando cómo se compara con otros procesadores, eso daría al A17 una puntuación de un solo núcleo similar a la de las últimas CPU de sobremesa de gama alta Ryzen y los procesadores Intel Core i7 de 13ª generación.
En cambio, la puntuación multinúcleo sería muy inferior (lo que tiene sentido, ya que estamos hablando de solo dos núcleos de alto rendimiento frente a los 12 o más de esos procesadores de sobremesa).
El A16 ya supera con creces a los teléfonos Android con el Snapdragon 8 Gen 2 de gama alta, y el A17 no hará sino aumentar esa diferencia.
Si algo hemos aprendido a lo largo de los años es lo constante que es la mejora del rendimiento de las CPU de Apple. El rendimiento mononúcleo y multinúcleo aumenta casi en línea recta, independientemente de los años en que se produzcan grandes cambios arquitectónicos o saltos en los procesos de fabricación.
Es muy razonable esperar una mejora similar este año.
Rendimiento y funciones de la GPU
El A17 podría resultar muy interesante en el departamento de la GPU. Apple ha venido aumentando el rendimiento de la GPU en una media de un 20 % aproximadamente con cada nuevo chip de la serie A, aunque puede oscilar entre el 15 % y el 30 %.
Lo que no ha cambiado mucho es el conjunto general de características de la GPU. Cada vez es más rápida y se han introducido algunas novedades menores, como tasas de rasterización variables y mejoras SIMD para el cálculo en la GPU, pero Apple lleva años de retraso con respecto a las GPU de sobremesa en cuanto a funciones importantes como la aceleración del trazado de rayos.
Un rumor decía que se pretendía que el A16 tuviera una arquitectura de GPU mayor, pero no estuvo lista a tiempo, así que terminó teniendo la misma GPU que el A15 (pero más ancho de banda de memoria mejora el rendimiento). No sé si eso es cierto, pero Apple no ha actualizado sus tablas de características Metal para desarrolladores para incluir el A16, lo cual es revelador.
Creo que es probable que Apple tenga lista una arquitectura de GPU actualizada para el A17. Puede que funciones como la aceleración del trazado de rayos no sean fundamentales para el iPhone, pero este diseño de GPU se abrirá camino en los futuros procesadores Mac de la serie M, donde la falta de funciones avanzadas de GPU como la aceleración del trazado de rayos los sitúa muy por detrás del sector.
También podemos esperar una mejora del rendimiento en los juegos y aplicaciones 3D actuales que utilizan la GPU para el cálculo. Cuando cambia la arquitectura, el aumento de velocidad tiende a ser variable: algunas cosas son mucho más rápidas y otras, no tanto.
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Manteniendo el rumbo con un aumento de la velocidad de aproximadamente el 20 por ciento, se obtiene una puntuación de cálculo de la GPU en Geekbench 5 de más de 18.000 puntos. Recuerda que esta prueba mide el rendimiento computacional de la GPU, no su capacidad para renderizar gráficos 3D.
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En cuanto a los gráficos 3D, un aumento del 20 % de la velocidad haría que la prueba 3DMark Wild Life Unlimited se ejecutara a unos 88 fps frente a los 74 fps del A16. Actualmente, el Snapdragon 8 Gen 2 es más rápido que el A16 en esta prueba (y en otras pruebas de gráficos 3D), pero esto situaría a Apple ligeramente por delante.
En relación con las mejoras de la CPU, el rendimiento de la GPU varía más de un año a otro. La mejora del A15 al A16 fue pequeña, debido sobre todo a ligeras mejoras en la velocidad de reloj y a un mayor ancho de banda de la memoria. Este año, si conseguimos tanto una nueva arquitectura de GPU como una mejora importante del proceso de fabricación, el salto podría ser mucho mayor.
El motor multimedia suele asociarse vagamente a la GPU, por lo que este es tan buen momento como cualquier otro para decir que, una vez más, esperamos que el hardware acelere la codificación y descodificación del formato AV1.
Al fin y al cabo, está presente en la mayoría de las GPU de PC de nueva generación. Esperamos que Apple siga invirtiendo en el rendimiento y la eficiencia energética de sus codificadores para los formatos H.264, HEVC y ProRes.
Enfoque continuado en aprendizaje automático e inteligencia artificial
Apple está muy interesada en el aprendizaje automático y la inteligencia artificial. Aunque no parece estar presionando tanto como sus competidores en la carrera de la IA generativa liderada por proyectos como ChatGPT, Midjourney y Stable Diffusion, la compañía lleva años utilizando tanto la IA como el aprendizaje automático en su sistema operativo y sus aplicaciones.
La compañía implementa constantemente nuevas funciones, como la posibilidad de seleccionar texto en las fotos, y dedica un buen lugar a su Neural Engine (el acelerador para las tareas de aprendizaje automático).
En el A16, Apple no parece haber cambiado mucho el Neural Engine. Sigue teniendo 16 núcleos y, con 17 billones de operaciones por segundo, es solo un 8 % más rápido que del A15. Es un salto lo bastante pequeño como para suponer que simplemente funciona a mayor velocidad de reloj. Francamente, esperábamos mucho más.
Con el proceso de 3 nm, que hace posible la presencia de muchos más transistores, el Neural Engine probablemente dará un salto significativo. Podría tratarse de más núcleos o de grandes cambios de diseño en el funcionamiento de los núcleos, o ambas cosas.
Me sorprendería que no superara los 20 billones de operaciones por segundo, aunque es discutible si “billones de operaciones por segundo” es realmente la mejor forma de medir el rendimiento.
RAM LPDDR5x más rápida
Con el A16, Apple ha aumentado la memoria RAM a LPDDR5 (respecto a LPDDR4x en el A15). Los chips de gama alta de la competencia, como el Snapdragon 8 Gen 2, utilizan LPDDR5x, que ofrece un 33 % más de ancho de banda y menor latencia de memoria con la misma potencia.
Más ancho de banda de memoria es bueno para todo, sobre todo cuando no consume más energía. El beneficiario más obvio son los juegos 3D de gama alta, que exigen tanto a la CPU como a la GPU unos recursos que ponen al límite el ancho de banda de la memoria.
Apple no siempre es la más rápida en adoptar nuevos estándares de memoria, pero sí da prioridad al ancho de banda y a las grandes memorias caché, y parece reconocer las ventajas de mover las cosas más rápido en lugar de sólo procesarlas más rápido.
Le doy un 50 % de probabilidades a que veamos RAM LPDDR5x en el A17.
Sigue siendo un módem Snapdragon (por ahora)
Se espera que Apple empiece a utilizar sus propios módems 5G a partir del año que viene, probablemente con el iPhone SE en primavera y, si las cosas van bien, más adelante en la línea iPhone 16 en otoño.
El Snapdragon X70 es probablemente el módem que Apple utilizará para la línea iPhone 15 (al menos los modelos Pro). La mayoría de las características de primera línea del X70 son básicamente las mismas que las del X65 que se encuentra en el iPhone 14 Pro, pero tiene un pequeño procesador de IA integrado que supervisa y optimiza constantemente los estados de conexión.
Se supone que eso da lugar a conexiones más estables y óptimas. Y, a su vez, eso se supone que mejora la velocidad en el mundo real y permite también aumentar la duración de la batería.