Im kommenden Jahr sollen mit A20 und A20 Pro erstmals 2‑nm-Chips in iPhones zum Einsatz kommen. Neben dem neuen Fertigungsprozess stehen mehrere technische Neuerungen im Raum.
Neues Chip-Design: Von InFO zu WMCM
Der größte Unterschied der erwarteten A20-Generation betrifft offenbar das Chip-Gehäuse. Apple soll von InFO-Paketen (Integrated Fan‑Out) auf WMCM (Wafer‑Level‑Mehrchip‑Modul) umstellen. Während InFO verschiedene Komponenten auf einem einzelnen Chip kombiniert, erlaubt WMCM, mehrere separate Dies wie CPU, GPU und Neural Engine auf einem Paket zu vereinen.
Das neue Packaging soll mehr Flexibilität im Design ermöglichen. Durch das Hinzufügen unterschiedlicher Dies könnte Apple verschiedene Konfigurationen mit variierenden CPU- und GPU-Kernen umsetzen. Ein ähnlicher Ansatz wird auch für künftige M5 Pro- und M5 Max-Chips erwartet, die mit getrennten CPU- und GPU-Blöcken geplant sein sollen.
WMCM soll Apple zudem bessere Skalierung eröffnen. Ein Basisaufbau ließe sich demnach für A20 und A20 Pro nutzen, aber auch für deutlich stärker ausgelegte Varianten wie M6, M6 Pro und M6 Max. Die engere Integration separater Dies gilt außerdem als ein Weg zu höherer Effizienz, da CPU‑, GPU‑ und Neural‑Engine‑Dies jeweils nur so viel Leistung abrufen müssten, wie der aktuelle Auftrag verlangt.
Hinzu kommt ein potenzieller Vorteil in der Fertigung: WMCM setzt MUF (Molding Underfill) ein, was den Materialeinsatz und die Zahl der Prozessschritte verringern soll. A20 und A20 Pro könnten so in größeren Stückzahlen mit weniger Ausschuss produziert werden, um die höheren Kosten der 2‑nm‑Fertigung bei TSMC im kommenden Jahr auszugleichen.
Mehr Cache und stärkere Effizienzkerne
Beim A19 und A19 Pro hat Apple bereits die Cache‑Ausstattung deutlich erweitert. Die Effizienzkerne nutzen aktuell 4 MB beziehungsweise 6 MB L2‑Cache, während der System‑Level‑Cache (SLC) beim A19 Pro auf 32 MB erhöht wurde, nach zuvor 24 MB. Der A19 bringt es auf 12 MB SLC‑Cache. Die Bandbreite des L2‑Caches der Leistungskerne stieg beim A19 Pro auf 120 GB/s, nach 82 GB/s beim A18 Pro, was die theoretische Speicherbandbreite auf 76,8 GB/s (A19 Pro) beziehungsweise 68,3 GB/s (A19) anhebt.
Vor diesem Hintergrund wird erwartet, dass auch A20 und A20 Pro größere Cache‑Konfigurationen erhalten. Für den A20 stehen 8 MB L2‑Cache für die Leistungskerne, 4 MB L2‑Cache für die Effizienzkerne und 12 MB SLC‑Cache im Raum. Beim A20 Pro werden 16 MB L2‑Cache für die Leistungskerne, 8 MB L2‑Cache für die Effizienzkerne und 36 bis 48 MB SLC‑Cache diskutiert.
Schon beim A19 Pro lag der Fokus stark auf den Effizienzkernen. Trotz eines moderaten Taktsprungs von 2,42 GHz auf 2,60 GHz verzeichnet der Chip laut SPEC‑2017‑Messungen rund 29 Prozent mehr Ganzzahlleistung und 22 Prozent mehr Gleitkommaleistung. Betrachtet man nur die Verbesserungen bei den Anweisungen pro Takt (IPC), ergibt sich ein Plus von 21 Prozent bei Integer‑ und 14 Prozent bei Gleitkomma‑Berechnungen – ohne höheren Energieverbrauch. Die 2‑nm‑Fertigung könnte es Apple erlauben, diese Effizienzkerne bei A20 und A20 Pro weiter zu optimieren, selbst ohne große Änderungen an den Leistungskernen.
Dritte Generation Dynamischer Cache und iPhone‑Planung
Mit dem A17 Pro führte Apple den Dynamischen Cache für die GPU ein. Dabei wird der On‑Chip‑Speicher in Echtzeit je nach Belastung zugeteilt, statt ihn fest auf einzelne GPU‑Blöcke zu verteilen. Das reduziert verschwendete Speicherressourcen, verbessert die Leistung pro Watt, stabilisiert Bildraten und erhöht die GPU‑Auslastung. Die zweite Generation des Dynamischen Cache, wie im A19 Pro, arbeitet mit kleineren Speichereinheiten und verringert den Verschnitt weiter, unterstützt durch den größeren 32‑MB‑SLC‑Cache.
Für den A20 Pro wird eine dritte Generation des Dynamischen Cache erwartet. Sie soll Speicher noch feiner und schneller zuteilen und so Ressourcen besser ausnutzen. In Verbindung mit einem nochmals vergrößerten SLC‑Cache wird ein weiterer Effizienz- und Performanceschub in Aussicht gestellt, der insbesondere Spiele profitieren lassen könnte, die auf aktueller Apple‑Hardware per Emulation laufen.
Die iPhone‑18‑Reihe soll im kommenden Jahr erscheinen. Parallel wird ein erstes faltbares Modell, das iPhone Fold, erwartet. Zugleich soll Apple seine Produktplanung deutlich umbauen: Das Basis‑iPhone 18 könnte in iPhone 20 umbenannt und zusammen mit einem iPhone 18e erst im ersten Quartal 2027 vorgestellt werden. Auch ein iPhone Air 2 soll sich laut Berichten wegen schwacher Verkaufszahlen des ersten iPhone Air bis 2027 verzögern. Damit dürfte der A20 Pro zunächst in iPhone 18 Pro, iPhone 18 Pro Max und iPhone Fold debütieren, während der A20 voraussichtlich 2027 im iPhone 20 folgt.
Via: https://wccftech.com
Titelbild KI (Zur Illustration)
