애플 A10
1. 개요
애플 A10은 TSMC의 16nm FinFET 공정으로 제작된 애플의 64비트 시스템 온 칩(SoC)이다. 2개의 고성능 Hurricane 코어와 2개의 에너지 효율적인 Zephyr 코어를 갖춘 애플의 첫 쿼드 코어 SoC로, ARM big.LITTLE 기술과 유사하게 작동한다. A9보다 향상된 6코어 GPU와 M10 모션 보조 프로세서, 향상된 이미지 프로세서를 탑재했다. HEVC 및 H.264 비디오 코덱 인코딩 및 디코딩을 지원하며, 아이폰 7, 7 Plus, 아이패드 6세대, 7세대, 아이팟 터치 7세대에 사용되었다.
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| 제품 출시 시작 | 2016년 9월 7일 |
|---|---|
| 제품 출시 종료 | 2022년 5월 10일 |
| 가장 느린 속도 | 1.64~2.33 |
| 가장 빠른 속도 | 2.34 GHz |
| 제조 공정 | 14 nm (16FFC) |
| 설계 | 애플 |
| 제조사 | TSMC |
| 코드명 | APL1W24 |
| 아키텍처 | ARMv8.1-A: A64, A32, T32 |
|---|---|
| 마이크로아키텍처 | Hurricane 및 Zephyr |
| 트랜지스터 수 | 33억 개 |
| 코어 수 | 4 (2× Hurricane + 2× Zephyr) |
| L1 캐시 | 코어 당 64KB 명령어 + 64KB 데이터 |
| L2 캐시 | 3MB 공유 |
| L3 캐시 | 4MB 공유 |
| GPU | Custom PowerVR Series 7XT GT7600 Plus (헥사 코어, 내부 이름 - Apple G9) |
|---|
| 사용 분야 | 모바일 |
|---|---|
| 이전 제품 | Apple A9(iPhone) |
| 이전 제품 (iPad) | Apple A9X(iPad) |
| 다음 제품 | Apple A11 Bionic |
| 파생 제품 | Apple A10X Fusion Apple T2 |
2. 디자인
A10(내부적으로 T8010)은 TSMC의 16nm FinFET 공정으로 제작되었으며, 다이 크기는 125mm2이고 32억 8천만 개의 트랜지스터(GPU 및 캐시 포함)를 포함하고 있다.
A10은 TSMC의 새로운 InFO 패키징으로 포장되어 패키지 높이를 줄였다. 동일한 패키지에는 LPDDR4 RAM 칩 4개가 있으며, 아이폰 7, 아이패드 6세대 및 아이팟 터치 7세대에 2GB의 RAM이 통합되어 있고, 아이폰 7 플러스 및 아이패드 7세대에는 3GB가 통합되어 있다.
2.1. CPU
A10은 TSMC의 16nm FinFET 공정으로 제작되었으며, 32억 8천만 개의 트랜지스터를 포함하고 있다. 이 칩은 애플이 설계한 2.34 GHz 64비트 ARMv8-A 코어 2개 Hurricane과 1.05 GHz 에너지 효율적인 64비트 코어 2개 Zephyr를 특징으로 한다.
ARM big.LITTLE 기술과 유사하지만, 고성능 또는 저전력 코어 중 한 종류만 한 번에 활성화될 수 있다. 따라서 A10 Fusion은 소프트웨어 및 벤치마크에서 듀얼 코어 칩으로 나타난다. 애플은 고성능 코어가 이전 Apple A9 프로세서보다 40% 더 빠르고, 두 개의 고효율 코어는 고성능 Hurricane 코어의 20%의 전력을 소비한다고 주장한다. 새로운 성능 컨트롤러는 성능 또는 배터리 수명 최적화를 위해 어떤 코어 쌍을 실행해야 할지 실시간으로 결정한다.
A10은 데이터용 64 KB 및 명령어용 64 KB의 L1 캐시, 두 코어가 공유하는 3 MB의 L2 캐시, 그리고 전체 SoC를 지원하는 4 MB L3 캐시를 갖추고 있다.
A10 Fusion은 애플 최초의 big.LITTLE 구성을 채택한 4코어 SoC이다. In-Kernel Switcher (IKS) 방식을 채택하고 있기 때문에, CPU 코어를 모두 동시에 작동시킬 수 없다. 따라서 고부하 처리를 할 때는 고성능 코어 2개, 저부하 시에는 에너지 절약형 고효율 코어 2개를 전환하여 작동한다. 고성능 코어는 2세대 전인 A8의 최대 2배의 속도로 작동하며, 고효율 코어는 고성능 코어의 단 5분의 1의 전력으로 작동한다.
2.2. GPU
A10 칩에 내장된 6코어, 900 MHz GPU는 애플 A9의 GPU보다 성능이 50% 더 빠르면서 전력 소비는 66%에 불과하다. 추가 분석에 따르면 애플은 애플 A9에 사용된 GT7600을 유지하면서 PowerVR 기반 GPU의 일부를 자체 설계로 대체한 것으로 보인다. 이러한 변경 사항은 더 낮은 반정밀도 부동 소수점 숫자를 사용하여 더 높은 성능과 낮은 전력 소비를 가능하게 하는 것으로 보인다.
GPU는 2세대 전인 A8의 최대 3배 속도로 작동한다고 하며, 전 세대인 A9에 탑재된 PowerVR Series 7XT GT7600의 개선판을 사용하고 있다. 또한, GPU는 차세대인 A11 Bionic 세대부터 애플 자체 개발로 전환되었기 때문에 PowerVR 아키텍처를 채택한 것은 이 A10 세대가 마지막이다.