Apple A17 Pro: è questa l'arma segreta di iPhone 15?

Il nuovo SoC di iPhone 15 Pro e iPhone 15 Pro Max sembra essere la vera novità di quest'anno, scopriamolo nel dettaglio.

Apple A17 Pro: è questa l'arma segreta di iPhone 15?
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Ci risiamo, settembre vuol dire iPhone e come ogni anno Apple mostra i propri muscoli al mondo. Con la presentazione dei nuovi iPhone 15 Pro e iPhone 15 Pro Max l'azienda di Cupertino ha deciso di nascondere sotto il cofano il grosso del lavoro.
Sia chiaro, non che una scocca interamente in titanio non sia un qualcosa di grandioso, da portare avanti con fierezza e orgoglio. Tuttavia, ciò su cui cercheremo di porre la vostra attenzione è il motore che si cela sotto la titanica scocca: il nuovo chip A17 Pro, la vera innovazione di quest'anno.

Benvenuti nell'era dei 3nm

La prima cosa che cambia di questo nuovi chip è il nome: Apple abbandona la dicitura "Bionic", che ormai ci accompagnava dall'architettura ARMv8.2-A degli iPhone X nel 2017, in favore di "Pro". L'A17 Pro promette più performance ed efficienza grazie, principalmente, alla riduzione del processo produttivo che passa da 5 a 3 nm. Secondo la stessa TSMC (produttrice delle litografie) con l'architettura a 3 nm si può ottenere un incremento prestazionale medio - dipende sempre anche dall'architettura di riferimento - fino al 23%, con consumi ridotti di circa il 40% in un'area totale del chip più piccola del 16%.

La litografia dell'A17 Pro è composta da una CPU a 6 core: due ad alte prestazioni con ben 3.6 GHz di frequenza massima (contro i 3.4 dell'A16 Bionic) e i classici 4 core dedicati all'efficienza che operano non oltre i 2.4 GHz. L'architettura è stata rivista per il nuovo processo di produzione, adesso il nuovo ARMv9 conta ben 19000 milioni di transistor, ben 3000 milioni di transistor in più rispetto all'A16 Bionic. Le RAM utilizzate dovrebbero essere sempre le LPDDR5, ma la memoria effettiva aumenta passando da 6 a 8 GB, con frequenze che arrivano a 4266 Mhz e una larghezza di banda che passa da 96 a 128-bit. Aumenta anche la cache veloce (L1) che passa da 3 a 4 MB, mentre la cache L2 passa a 12 MB e la L3 a 98 MB.

iPhone 15 Pro è il primo smartphone a implementare un chip con processo produttivo a 3 nanometri, Apple è stata molto furba ad assicurarsi la stragrande maggioranza della produzione di TSMC per un anno intero: attualmente l'azienda guidata da Tim Cook rappresenta il 25% del fatturato di tutta l'azienda taiwanese (stiamo parlando ci circa 350-400 miliardi di dollari). Una disponibilità così grande di capitale pone l'azienda di Cupertino in una posizione privilegiata rispetto agli altri player, consentendo così un dialogo più stretto e condizioni migliori.

Un wafer a 3nm costa circa 20.000 dollari contro i 16.000 di quello a 5nm; per questa ragione, per abbattere i costi marginali, Apple usa la strategia della quantità. Ma non solo, secondo alcune indiscrezioni, grazie ad accordi speciali tra le due aziende, gli scarti dei wafer difettosi (circa il 30% per per i processi produttivi a 3nm) sarebbero coperti dalla stessa TSMC e non sarebbero a carico di Apple come solitamente succede in questi casi. Ciò spiegherebbe anche (almeno in parte) la ragione per cui Apple sia riuscita a fare questo salto di qualità senza alzare i prezzi dei suoi dispositivi.

Qualche differenza

I nuovi iPhone 15 adotteranno lo standard USB-C, ma solo nei modelli Pro verrà sfruttata la larghezza di banda a 10 Gigabit per secondo. Ciò ha implicazioni sostanziali per il trasferimento dei dati (file RAW molto pesanti ad esempio), gestiti da un'unità del die apposita.

Sono stati anche implementati degli engine dedicati alla gestione del formato Pro Res Codec (il formato RAW di Apple per i video professionali) e un'unità dedicata solo alla decodifica AV1. L'unità dedicata al Pro display engine è stata rimpicciolita grazie al nuovo processo produttivo: questa unità si occupa dell'always on display, della fluidità della animazioni di sistema (l'anno scorso fu introdotto per rendere la dynamic island fluida nelle operazioni) e lavora anche con CPU e GPU per l'ottimizzazione di foto e video, in un sistema sinergico che prende il nome di Pro camera e che è presente già dalla scorsa generazione.
Sembra che nel chip A17 Pro Apple abbia ottimizzato gli spazi e riposizionato questi elementi per fare posto alle nuove unità dedicate al coding/decoding e al controller per la USB 3.0.

Più GPU, Ray tracing e Upscaling

Sul fronte della GPU adesso i core sono 6 (un core in più rispetto alla precedente generazione). Apple ha promesso la miglior architettura GPU mai vista su un iPhone con un salto prestazionale del 20% senza che ciò vada a intaccare i consumi (per via del processo produttivo ridotto), grazie anche ad una nuova architettura per l'elaborazione degli shader, della quale però non sono stati forniti dettagli tecnici.

Ciò che però ha sicuramente attirato l'attenzione di molti è stata la parola Ray Tracing. Grazie infatti alle migliorie menzionate, i nuovi iPhone Pro saranno in grado di elaborare i complessi e numerosi calcoli richiesti dal Ray Tracing, per un'illuminazione delle scene più realistiche e dettagliate. Il nuovo processo produttivo, le più alte frequenze e quel core in più fanno si che adesso sia l'hardware a gestire direttamente il Ray Tracing. Ciò permetterà di aumentare significativamente la qualità finale delle immagini e delle scene durante la riproduzione dei giochi, con un incremento delle performance dichiarate quattro volte superiori.

Ma avete mai sentito parlare di Ray Tracing senza un upscaling a suo supporto? Apple ha infatti introdotto la sua tecnologia proprietaria chiamandola "Metal FX Upscaling", la risposta diretta a NVIDIA DLSS e Intel XeSS. Ovviamente sarà basata su intelligenza artificiale e verrà gestita dai 16 Core dedicati al Neural Engine che anch'esso promette prestazioni raddoppiate rispetto all'A16 Bionic.

Inoltre, il focus su questa GPU è stato orientato anche verso la tecnologia di mesh shading di Vulkan (che esiste ormai da diversi anni), la quale ottimizza il processo di decodifica dei dati grezzi provenienti dagli input per il processo di rendering finale. In soldoni, è una metodologia che alleggerisce il carico di lavoro della GPU e lascia maggiore libertà agli sviluppatori di allocare i core per le operazioni di rendering durante lo sviluppo di giochi e app.

Gaming? Adesso si fa sul serio

Questi risultati hanno una implicazione principale: i videogiochi. Sul palco virtuale del Keynote di Apple, in occasione della presentazione dei Nuovi iPhone 15 Pro, sono saliti tre volti del mondo videoludico che conta: Ubisoft, Ho Yoverse e Capcom, che hanno testimoniato le eccezionali capacità di questo chip. Sono stati infatti mostrati The Division: Resurge, Genshin Impact, Honkai: Star Rail, Resident Evil 4 e Village attraverso delle scene di gameplay registrate direttamente da iPhone 15 Pro. Si è anche parlato dell'atteso Assassin's Creed Mirage, tuttavia non sono state mostrate scene di gameplay in questo caso. Benché non abbiamo ancora avuto modo di provare le effettive performance di Iphone 15 Pro, che uno smartphone sia in grado di eseguire titoli AAA in modo nativo - cioè direttamente, senza sfruttare cloud o supporti esterni - è assolutamente una notizia. Gli ingegneri della mela morsicata devono aver avuto molto da fare nel percorso di progettazione di questo chip.

Apple ha sottolineato (in maniera indiretta) che l'ampio catalogo dell'App Store è oramai maturo per offrire un ecosistema degno per competere con l'offerta videoludica dei grandi player del settore, ricordando anche che le periferiche più note, come ad esempio il controller Dualsense di Playstation 5, saranno supportate dai propri dispositivi.

Ancora non sappiamo se iPhone 15 Pro e iPhone 15 Pro Max, i soggetti imputati che adotteranno questi nuovi chip, saranno in grado di mantenere le promesse fatte. Il reale funzionamento, ad esempio, del Metal Fx Upscaling non è ancora noto e non abbiamo modo di capire come effettivamente si comporti con i titoli AAA menzionati durante il Keynote di Apple. Nonostante i significativi passi avanti (sulla carta almeno), le effettive perfomance in game dei nuovi iPhone potremo stabilirle solo quando avremo la possibilità di testare i telefoni.