Manu Pitkänen
9. marraskuuta, 2014 13:26
IPhone 6 ja iPhone 6 Plus ovat vasta kaksi kuukautta vanhoja laitteita, mutta siitä huolimatta jo nyt markkinatrendien perusteella voidaan päätellä jonkin verran Applen seuraavan generaation puhelimien rautaominaisuuksista.
Ensinnäkin puolijohdepiirejä valmistavat TSMC ja Samsung ovat parhaillaan virittämässä tuotantotekniikkaansa 3D-transistoreiden aikaan (Intelhän siirtyi tekniikkaan jo muutama vuosi sitten). Uusimmissa iPhoneissa käytettävät A8-suorittimet on valmistettu TSMC:n 20 nanometrin tekniikalla, kun tätä aiemmin Apple on käyttänyt Samsungin tuotantolaitoksia. Aasiasta kantautuu vähän väliä toistensa kanssa ristiriidassa olevia huhuja A9-piirien valmistajasta, toisinaan puhutaan Applen jatkavan Samsungin kelkassa kun toiset väittävät tilausten jakaantuneen valmistajien välillä.
Varmaa tietoa A9-piirien valmistajista ei varmaan saada hetkeen, mutta voisi luulla Applen ja TSMC:n kumppanuus käsittäisi useampia kuin yhden piirigeneraation. Tästä syystä tuntuu uskottavammalta, että A9:n valmistaa TSMC.
TSMC on jo aloittanut 16 nm FinFET -valmistustekniikan (FinFET on hienompi nimi 3D-transistoreille) niin sanotun riskituotantovaiheen, joten massatuotantovauhtiin päästään näillä näkymin ensi vuoden puolella hyvissä ajoin ennen uusien iPhonien lanseerausta. Prosessitekniikan nimen ei kannata antaa hämätä, sillä kyseessä on käytännössä nykyisen 20 nm:n tekniikan 3D-versio. Tästä syystä TSMC ei lupaa 16 nm:n tekniikalle parannettua transistoritiheyttä verrattuna 20 nm:n tekniikkaan: hyötyjä tulee kuitenkin 3D-transistoreiden mahdollistamasta alemmasta virrankulutuksesta. Tehonkulutukseen ja suorituskykyyn luvataan (vastaavasti) 60 ja 40 prosentin parannuksia.
Samsungin 14 nm:n FinFET-tekniikka mahdollistaa 15 prosenttia pinta-alaskaalauksen (verrattuna 20 nm:n tekniikkaan), eli samalle alalle saadaan sen avulla enemmän transistoreita.
A9:n arkkitehtuurimuutoksista on äärimmäisen vaikea sanoa yhtään mitään, koska Apple suunnittelee itse ytimet eikä "osta niitä hyllystä" (eli Apple ei käytä ARM:n Cortex-ytimiä). Viime vuonna A7:ään tehtiin isompi arkkitehtuuripäivitys, mutta tänä vuonna A8:ssa tyydyttiin maltillisempiin muutoksiin.
Apple jatkoi tänä vuonna Imagination Technologiesin kanssa solmittua lisenssisopimusta, minkä pohjalta Apple tulee jatkossakin käyttämään suorittimissaan PowerVR-grafiikkaohjaimia. Nykyisissä iPhoneissa käytetään Imaginationin tämän vuoden alussa esittelemään PowerVR 6XT (Rogue) -arkkitehtuuriin perustuvaa GX6450 -grafiikkaohjainta (ja iPad Air 2:ssa kuusiytimistä GX6650:aa). Siirtymä näihin grafiikkaohjaimiin oli yllättävänkin nopea, sillä historian perusteella Applen olisi luullut käyttävän niitä vasta A9-piirissä.
Vielä ei tiedetä onko Imaginationilta tulossa ensi vuoden alussa uusia grafiikkaohjaimia, mutta yhtiö esitteli joka tapauksessa tämän vuoden keväällä Wizard-lempinimellä kutsutun PowerVR GR6500 -piirin. Se on käytänössä sama kuin iPhoneissa käytettävä GX6450, mutta erikoisuutena GR6500-piiri erillisen valonsäteiden jäljitykseen tarkoitetun RTU-yksikön. Sen avulla mobiilipeleistä pystytään tekemään entistä näyttävämpiä, kun valonsäteiden heijastukset ja käyttäytyminen eri materiaalien rajapinnoissa voidaan laskea erikseen sitä varten tarkoitetulla piirillä.
Tällä hetkellä PowerVR GR6500 tuntuu varmimmalta ehdokkaalta A9-piirin grafiikkaohjaimeksi, mutta paljon riippuu tietysti Imaginationin ensi vuoden alun piirijulkistuksista.
Applea on kritisoitu paljon siitä, että se nuukailee iPhoneissa ja iPadeissa keskusmuistin määrän kanssa. Tänä vuonna iPadin keskusmuistin määrä tuplaantui gigatavusta kahteen gigatavuun, joten ehkä sama tehdään ensi vuonna iPhoneissa. Keskusmuistin määrän pitäminen pienenä on ollut perusteltua tähän asti virrankulutuksen näkökulmasta, mutta ensi vuonna LPDDR4-muistin odotetaan päätyvän ensimmäisiin high-end-puhelimiin ja Applen voisi kuvitella olevan tässä kehityksessä mukana.
Ensi vuonna markkinoille tulevissa LPDDR4-muisteissa nopeus on nostettu 3200 MT/s:ssa, mutta sitä on mahdollista kasvattaa jatkossa 4266 MT/s:ssa (nykyisin käytössä oleva LPDDR3 on speksattu 2133 MT/s). Nopeuden kasvu ei ole kuitenkaan varsinainen pihvi LPDDR4:ssä, vaan se on vähävirtaisuus. Muistityypin odotetaan kuluttavan 40 prosenttia vähemmän energiaa kuin LPDDR3.
Applen iPhoneista löytyy jo nyt HEVC-koodekki, jonka avulla voidaan pakata sekä katsoa H.265-videota. Suurin osa nettivideoista on H.264-pakattuja ja H.265:n on tarkoitus on pakata videot lähes puolet pienempään tilaan kuvanlaadun pysyessä samana. Toistaiseksi A8:n HEVC-koodekkia käytetään FaceTime-puheluissa, mutta ehkä ensi vuonna koodekkia voitaisiin käyttää esimerkiksi puhelimella kuvattuihin videoihin. Siitä voisi olla iloa esimerkiksi hidastevideoissa, jotka syövät 240 FPS:n kuvataajuudella ihan mukavasti tallennuskapasiteettia.
Toivon mukaan Apple mahdollistaa iPhone 6 Plussasta jo löytyvän optisen kuvanvakaimen (OIS) käytön myös videoissa. Toistaiseksi sen käyttömahdollisuudet on rajattu valokuviin. Voi myös olla, että optinen kuvanvakain tulee ensi vuonna pienempään 4,7 tuuman malliin. Apple voi kuitenkin päättää käyttää sitä yhtenä virikkeenä saada ihmiset ostamaan sata euroa kalliimman Plus-mallin.
Kuvasignaaliprosessoriin ei välttämättä vielä ensi vuonna tule suurempia parannuksia, sillä se päivitettiin tänä vuonna uuteen malliin. On kuitenkin aiheellista kysyä kasvattaako Apple seuraavaksi megapikselimäärää, sillä se on pysytellyt kahdeksassa megapikselissä jo iPhone 4S:n ajoista lähtien. Sensorivalmistajien high-end-mallisto koostuu nykypäivänä yli 13 megapikselin kennoista, kun alle 10 megapikselin kennot ovat jääneet keski- ja alemman hintaluokan puhelimien mallistoksi. Esimerkiksi OmniVision markkinoi 24 megapikselin PureCel-S-kennojaan ensi vuoden high-end-puhelimiin.
Historia kuitenkin osoittaa, että Apple tilaa valmistajilta räätälöityjä kennoja, joten hyllyvalikoima ei suoranaisesti ohjaa Applen komponenttitilauksia.
Kameraelementin korkeus estää ainakin tällä hetkellä Applea tavoittelemasta yhä ohuempaa designia, joten toivon mukaan uudesta muistista ja suorittimen valmistustekniikasta saatavat virransäästöt hyödynnetään akkukeston parantamiseen. #Bendgatekin saattoi säikäyttää Appleakin jo sen verran, että hinku iPhonen ohentamiseen laantui hieman.