Apple/마이크로아키텍처

Apple에서 개발 및 설계한 마이크로아키텍처 목록이다. ARMv8 이후로는 코드네임이 전부 기상 현상에서 유래되었다.

2012년부터 실제 제품이 공개 및 출시되었으며 반도체 생산 회사는 2017년까지 삼성전자 파운더리 사업부에서 맡았으나, 2015년부터 TSMC가 참여해 현재는 전담해서 생산하고 있다.

2. 목록

2.1. CPU 아키텍처

2.1.1. ARMv7s 기반

2.1.1.1. Swift

Apple이 2012년 타겟 자체 모바일 AP인 Apple A6 APL0598에 사용한 ARMv7s 기반의 커스텀 아키텍처다. 사용된 명령어셋 자체도 ARMv7-A 명령어셋이 커스터마이징된 ARMv7s 명령어셋 기반으로 만들어졌다.

2.1.1.1.1. 사양

파일:external/i-cdn.phonearena.com/swift.png

한 사이클에 3개의 명령어 디코더
명령어 발행 어레이(dispatch) 개수 = 1
Issue 명령 분배기 1개가 5라인 한 번에 파견은 5개

연산 모듈은 총 5개 (A~E)

A - ALU(out[2])-정수연산 덧/뺄셈
B - ALU(out)-정수연산 덧/뺄샘/곱/나눗셈
C - NEON/vfp (?)
D - NEON/vfp (?)
E - load/store - AGU

Cortex-A9 대비 명령어 디코더의 개수와 연산 유닛의 수가 늘었다. 특히 Krait와 달리 Cortex-A9 때부터 문제시 되었던 Issue 분배기의 최대 파견량이 총 연산 유닛의 수보다 적어서 효율이 떨어진다는 점이 해소되었다. 전체적인 평가는 Krait와 비슷한 성능으로 귀결되고 있다.

2.1.1.1.2. 사용 프로세서 목록

브랜드	파트넘버	코어	최대 클럭	big.LITTLE 솔루션 조합 여부				조합 GPU 정보
				구성 여부	구성 CPU 정보	코어	최대 클럭
Apple A6	APL0598	2	1.3 GHz	X				IT PowerVR SGX543 MP3
Apple A6X	APL5598	2	1.4 GHz	X				IT PowerVR SGX554 MP4

2.1.2. ARMv8-A 기반

파일:external/images.anandtech.com/Cyclone_575px.png

Apple이 2013년 타겟 자체 모바일 AP인 Apple A7 APL0698에 사용한 ARMv8-A 기반의 커스텀 아키텍처다. Swift의 후속작이다.

공개 당시, 데스크탑급 CPU라 소개했었지만 초기에는 그냥 Swift의 발전형으로 추측했다. 그러나, 그 예상은 모조리 틀리게 되었다. 우선 Cyclone의 리오더 버퍼는 엔트리가 192개로 확 늘었는데, 이는 인텔의 하스웰 마이크로아키텍처와 동일한 수준이라고 한다. 즉, Apple의 아카텍처 소개 설명은 틀린 말은 아니였다는 것이다.[3]

2.1.2.1.1. 사용 프로세서 목록

브랜드	파트넘버	코어	최대 클럭	big.LITTLE 솔루션 조합 여부				조합 GPU 정보
				구성 여부	구성 CPU 정보	코어	최대 클럭
Apple A7	APL0698	2	1.3 GHz	X				IT PowerVR G6430 4 Cluster
	APL5698	2	1.4 GHz	X				IT PowerVR G6430 4 Cluster

2.1.2.2. Typhoon

Apple이 2014년 타겟 자체 모바일 AP인 Apple A8 APL1011에 사용한 ARMv8-A 기반의 커스텀 아키텍처다. Cyclone의 후속작이다.

2.1.2.2.1. 사용 프로세서 목록

브랜드	파트넘버	코어	최대 클럭	big.LITTLE 솔루션 조합 여부				조합 GPU 정보
				구성 여부	구성 CPU 정보	코어	최대 클럭
Apple A8	APL1011	2	1.5 GHz	X				IT PowerVR GX6450 4 Cluster
Apple A8X	APL1012	3	1.5 GHz	X				IT PowerVR GXA6850 8 Cluster

2.1.2.3. Twister

Apple이 2015년 타겟 자체 모바일 AP인 Apple A9 APL0898 & APL1022에 사용한 ARMv8-A 기반의 커스텀 아키텍처다. Typhoon의 후속작이다.

2.1.2.3.1. 사용 프로세서 목록

브랜드	파트넘버	코어	최대 클럭	big.LITTLE 솔루션 조합 여부				조합 GPU 정보
				구성 여부	구성 CPU 정보	코어	최대 클럭
Apple A9	APL0898	2	1.85 GHz	X				IT PowerVR GT7600 6 Cluster
	APL1022
Apple A9X	APL1012	2	2.26 GHz	X				IT PowerVR GT7800+ 12 Cluster

2.1.2.4. Hurricane

애플이 2016년 타겟 자체 모바일 AP인 Apple A10 Fusion APL1W24에 사용한 ARMv8-A 기반의 커스텀 아키텍처다. Twister의 후속작이다.

2.1.2.4.1. 사용 프로세서 목록

브랜드	파트넘버	코어	최대 클럭	big.LITTLE 솔루션 조합 여부				조합 GPU 정보
브랜드	파트넘버	코어	최대 클럭	구성 여부	구성 CPU 정보	코어	최대 클럭	조합 GPU 정보
Apple A10 Fusion	APL1W24	2	2.34 GHz	big	Apple Zephyr	2	1.1 GHz	IT PowerVR GT7600 6 Cluster
Apple A10X Fusion	APL1071	3	2.36 GHz	big	Apple Zephyr	3	-.- GHz	IT PowerVR GT7800+ 12 Cluster

2.1.2.5. Zephyr

Apple이 2016년 타겟 자체 모바일 AP인 Apple A10 Fusion APL1W24에 사용한 ARMv8-A 기반의 커스텀 아키텍처다. Apple 최초의 리틀 클러스터 타겟 CPU 아키텍처이다.

2.1.2.5.1. 사용 프로세서 목록

브랜드	파트넘버	코어	최대 클럭	big.LITTLE 솔루션 조합 여부				조합 GPU 정보
브랜드	파트넘버	코어	최대 클럭	구성 여부	구성 CPU 정보	코어	최대 클럭	조합 GPU 정보
Apple A10 Fusion	APL1W24	2	1.1 GHz	LITTLE	Apple Hurricane	2	2.34 GHz	IT PowerVR GT7600 6 Cluster
Apple A10X Fusion	APL1071	3	-.- GHz	LITTLE	Apple Hurricane	3	2.36 GHz	IT PowerVR GT7800+ 12 Cluster

2.1.2.6. Monsoon

Apple이 2017년 타겟 자체 모바일 AP인 Apple A11 Bionic APL1W72에 사용한 ARMv8-A 기반의 커스텀 아키텍처다. Hurricane의 후속작이다.

2.1.2.6.1. 사용 프로세서 목록

브랜드	파트넘버	코어	최대 클럭	big.LITTLE 솔루션 조합 여부				조합 GPU 정보
				구성 여부	구성 CPU 정보	코어	최대 클럭
Apple A11 Bionic	APL1W72	2	2.4 GHz	big	Apple Mistral	4	1.6 GHz	Apple 1st Design MP3

2.1.2.7. Mistral

Apple이 2017년 타겟 자체 모바일 AP인 Apple A11 Bionic APL1W72에 사용한 ARMv8-A 기반의 커스텀 아키텍처다. Zephyr의 후속작이다.

2.1.2.7.1. 사용 프로세서 목록

브랜드	파트넘버	코어	클럭		big.LITTLE 솔루션 조합 여부				조합 GPU 정보
브랜드	파트넘버	코어	기본 클럭	터보 클럭	구성 여부	구성 CPU 정보	코어	최대 클럭	조합 GPU 정보
Apple A11 Bionic	APL1W72	4	1.6 GHz	1.7 GHz	LITTLE	Apple Monsoon	2	2.4 GHz	Apple 1st Design MP3

2.1.2.8. Vortex

Apple이 2018년 타겟 자체 모바일 AP인 Apple A12 Bionic APL1W81에 사용한 ARMv8-A 기반의 커스텀 아키텍처다. Monsoon의 후속작이다.

2.1.2.8.1. 사용 프로세서 목록

브랜드	파트넘버	코어	최대 클럭	big.LITTLE 솔루션 조합 여부				조합 GPU 정보
				구성 여부	구성 CPU 정보	코어	최대 클럭
Apple A12 Bionic	APL1W81	2	2.5 GHz	big	Apple Tempest	4	1.53 GHz	Apple G11P MP4
	(파트넘버 불명)
Apple A12X Bionic	APL1083	2	-.- GHz	big	Apple Tempest	4	-.- GHz	Apple G11P MP7

2.1.2.9. Tempest

Apple이 2018년 타겟 자체 모바일 AP인 Apple A12 Bionic APL1W81에 사용한 ARMv8-A 기반의 커스텀 아키텍처다. Mistral의 후속작이다.

2.1.2.9.1. 사용 프로세서 목록

브랜드	파트넘버	코어	클럭		big.LITTLE 솔루션 조합 여부				조합 GPU 정보
			기본 클럭	터보 클럭	구성 여부	구성 CPU 정보	코어	최대 클럭
Apple A12 Bionic	APL1W81	4	1.53 GHz	1.59 GHz	LITTLE	Apple Vortex	2	2.5 GHz	Apple G11P MP4
	(파트넘버 불명)
Apple A12X Bionic	APL1083	4	-.- GHz	-.- GHz	LITTLE	Apple Vortex	2	-.- GHz	Apple G11P MP7

2.1.2.10. Lightning

Apple이 2019년 타겟 자체 모바일 AP인 Apple A13 Bionic APL1W85에 사용한 ARMv8-A 기반의 커스텀 아키텍처다. Vortex의 후속작이다.

2.1.2.10.1. 사용 프로세서 목록

브랜드	파트넘버	코어	최대 클럭	big.LITTLE 솔루션 조합 여부				조합 GPU 정보
				구성 여부	구성 CPU 정보	코어	최대 클럭
Apple A13 Bionic	APL1W85	2	-.- GHz	big	Apple Thunder	4	-.- GHz	Apple 3rd Design MP4

2.1.2.11. Thunder

Apple이 2019년 타겟 자체 모바일 AP인 Apple A13 Bionic APL1W85에 사용한 ARMv8-A 기반의 커스텀 아키텍처다. Tempest의 후속작이다.

2.1.2.11.1. 사용 프로세서 목록

브랜드	파트넘버	코어	최대 클럭	big.LITTLE 솔루션 조합 여부				조합 GPU 정보
				구성 여부	구성 CPU 정보	코어	최대 클럭
Apple A13 Bionic	APL1W85	4	-.- GHz	LITTLE	Apple Lightning	2	-.- GHz	Apple 3rd Design MP4

2.2. GPU 아키텍처

2.2.1. 1세대 자체 디자인 GPU 아키텍처

Apple이 2017년 타겟 자체 모바일 AP인 Apple A11 Bionic APL1W72에 사용한 자체 디자인 GPU 아키텍처다. 2017년 10월 기준으로 정식 명칭이 공개되지는 않았다.

2.2.1.1. 사용 프로세서 목록

브랜드	파트넘버	코어	최대 클럭	조합 CPU 정보
브랜드	파트넘버	코어	최대 클럭	big.LITTLE 솔루션 조합 여부	구성 CPU 정보	코어	최대 클럭
Apple A11 Bionic	APL1W72	3	780 MHz	O	Apple Monsoon Apple Mistral	2 4	2.4 GHz 1.6 GHz

2.2.2. G11P

Apple이 2018년 타겟 자체 모바일 AP인 Apple A12 Bionic APL1W81, Apple A12X Bionic APL1083에 사용한 자체 디자인 GPU 아키텍처, 2세대부터 메모리 압축 기능을 지원한다.

2.2.2.1. 사용 프로세서 목록

브랜드	파트넘버	코어	최대 클럭	조합 CPU 정보
브랜드	파트넘버	코어	최대 클럭	big.LITTLE 솔루션 조합 여부	구성 CPU 정보	코어	최대 클럭
Apple A12 Bionic	APL1W81	4	1.1 GHz	O	Apple Vortex Apple Tempest	2 4	2.5 GHz 1.53 GHz
Apple A12X Bionic	APL1083	7	-.- GHz	O	Apple Vortex Apple Tempest	4 4	2.5 GHz 1.53 GHz
Apple A12Z Bionic	APL1083	8	-.- GHz	O	Apple Vortex Apple Tempest	4 4	2.5 GHz 1.53 GHz

2.2.3. 3세대 디자인 GPU 아키텍처

Apple이 2019년 타겟 모바일 AP인 Apple A13 Bionic APL1W85에 사용한 이미지네이션 GPU 기반 GPU 아키텍처다. 2019년 9월 기준으로 정식 명칭이 공개되지는 않았다.

2.2.3.1. 사용 프로세서 목록

브랜드	파트넘버	코어	최대 클럭	조합 CPU 정보
브랜드	파트넘버	코어	최대 클럭	big.LITTLE 솔루션 조합 여부	구성 CPU 정보	코어	최대 클럭
Apple A13 Bionic	APL1W85	4	-.- GHz	O	Apple Lightning Apple Thunder	2 4	-.- GHz -.- GHz

2.3. NPU 아키텍처

2.3.1. Neural Engine

Apple이 2017년 타겟 자체 모바일 AP인 Apple A11 Bionic APL1W72에 사용한 자체 디자인 NPU 아키텍처다.

2.3.1.1. 사용 프로세서 목록

브랜드	파트넘버	코어	조합 CPU 정보				조합 GPU 정보
브랜드	파트넘버	코어	big.LITTLE	구성 CPU 정보	코어	최대 클럭	구성 GPU 정보	코어	최대 클럭
Apple A11 Bionic	APL1W72	2	O	Apple Monsoon Apple Mistral	2 4	2.4 GHz 1.6 GHz	Apple 1st Design	3	780 MHz

2.3.2. Next-Generation Neural Engine

Apple이 2018년 타겟 자체 모바일 AP인 Apple A12 Bionic APL1W81에 사용한 자체 디자인 NPU 아키텍처다.

2.3.2.1. 사용 프로세서 목록

브랜드	파트넘버	코어	조합 CPU 정보				조합 GPU 정보
브랜드	파트넘버	코어	big.LITTLE	구성 CPU 정보	코어	최대 클럭	구성 GPU 정보	코어	최대 클럭
Apple A12 Bionic	APL1W81	8	O	Apple Vortex Apple Tempest	2 4	2.5 GHz 1.53 GHz	Apple G11P	4	1.1 GHz

2.3.3. 3세대 자체 디자인 Neural Engine

Apple이 2019년 타겟 자체 모바일 AP인 Apple A13 Bionic APL1W85에 사용한 자체 디자인 NPU 아키텍처다.

2.3.3.1. 사용 프로세서 목록

브랜드	파트넘버	코어	조합 CPU 정보				조합 GPU 정보
브랜드	파트넘버	코어	big.LITTLE	구성 CPU 정보	코어	최대 클럭	구성 GPU 정보	코어	최대 클럭
Apple A13 Bionic	APL1W85	8	O	Apple Lightning Apple Thunder	2 4	-.- GHz -.- GHz	Apple 3rd Design	4	-.- GHz

[1] Out-of-order/비순차적 처리[2] Out-of-order/비순차적 처리[3] 틀린 말은 아니었다고 하는 이유는 하스웰 마이크로아키텍처와 동급인 부분이 하나라도 있었기 때문이다. 이것을 보고 현 세대의 x86 주력 CPU와 동급의 성능을 낸다고 착각하면 심히 곤란하다. 현재로서는 ARM 계열 AP는 트랜지스터 수가 더 많건 클럭이 더 높건 절대 x86 계열 CPU를 이길 수 없다. x86의 진가는 ARM과 운영체제가 통일된 뒤에 나온다. IBM PC 호환기종 문서를 참고하자.