Apple A18 Pro: Was Sie vom nächsten großen iPhone-Chip erwarten können

Wenn das iPhone 16 im September dieses Jahres auf den Markt kommt, erwarten wir auch einen neuen Prozessor der A-Serie. Wie in den vergangenen Jahren werden wohl nur die Pro-Modelle den neuen Chipsatz erhalten, während die regulären iPhone-16-Geräte wahrscheinlich mit dem A17-Pro-Chip ausgestattet sein werden, der im aktuellen iPhone 15 Pro zu finden ist.

Nachfolgend werfen wir einen Blick auf die iPhone-Prozessoren der vergangenen Jahre sowie die jüngsten Gerüchte und Leaks zum neuen Chip. So können wir besser abschätzen, was wir vom nächsten großen iPhone-Chipsatz erwarten können.

Pro oder nicht Pro?

Letztes Jahr hat Apple das erwartete Upgrade-Muster möglicherweise völlig neu gestaltet. Durch die Namensänderung von A17 Bionic in A17 Pro wurde zum ersten Mal angedeutet, dass es in jeder Generation auch einen neuen Nicht-Pro-Chip geben würde. Das war zwar bisher noch nicht der Fall, doch in diesem Jahr könnte sich das ändern.

Es gibt aktuell drei mögliche Optionen, was Apples Entwicklungsplan neben einem neuen A18 Pro für das iPhone 16 Pro (Max) vorsehen könnte:

  • Ein neuer A18-Chip für das reguläre iPhone 16 (Plus), der im Wesentlichen der A17 Pro mit einem neuen Namen ist. Er könnte kleinere technische Unterschiede aufweisen, aber die Leistung und die Funktionen wären die gleichen wie beim A17 Pro.
  • Apple stellt einen neu entwickelten A18-Chip für die Nicht-Pro-Modelle her. Er basiert auf der gleichen Architektur wie der A18 Pro, bietet aber in einigen Bereichen eine geringere Leistung (vielleicht aufgrund einer niedrigeren Taktrate oder einer geringeren Anzahl aktiver Kerne).
  • Apple verwendet weiterhin den A17 Pro für das iPhone 16 und 16 Plus; der A18 Pro ist der einzige “neue” iPhone-Chip in diesem Jahr. So hat es Apple auch bei der iPhone-14- und iPhone-15-Reihe gemacht.

Es ist schwer zu sagen, was am wahrscheinlichsten ist. Was wir aber sagen können, ist, dass der High-End-Chip wahrscheinlich wieder “Pro” statt “Bionic” heißen und nur in den iPhone-16-Pro-Modellen arbeiten wird.

Es gibt Gerüchte, dass der Low-End-Chip im iPhone 16 in diesem Jahr A18 heißen wird. Selbst wenn das stimmt, wissen wir nicht, ob es sich um einen wirklich neuen Chip oder nur um einen umbenannten A17 Pro handeln wird. Schon letztes Jahr haben wir solche Gerüchte gehört, die sich letztlich nicht bewahrheitet haben.

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Immer noch im 3-nm-Prozess hergestellt

Der A17 Pro war der erste Consumer-Chip für den Massenmarkt, der in einem 3-nm-Prozess gefertigt wurde. Und obwohl TSMC bereits mit 2-nm-Chips für Apple auf dem richtigen Weg ist, werden wir frühestens 2025 ein Apple-Produkt mit diesem Verfahren sehen. Der A18 Pro wird also wieder mit dem 3-nm-Verfahren von TSMC hergestellt werden.

Der 3-Nanometer-Prozess war als N3 bekannt und als erste Iteration der 3-nm-Technologie von TSMC ziemlich teuer. Das Unternehmen verfügt über einen neueren Prozess, der als N3E bekannt ist und wesentlich einfacher in großem Maßstab hergestellt werden kann.

Er soll etwas energieeffizienter sein als der ursprüngliche N3-Prozess, aber auch etwas weniger “dicht”, was bedeutet, dass ein mit N3E hergestellter Chip etwas größer sein wird als ein identischer Chip, der im N3-Verfahren produziert wurde.

Es gibt Gerüchte, dass der A18 Pro physisch größer sein wird als der A17 Pro – der Wechsel zu N3E könnte ein Grund dafür sein. Aber wir erwarten auch, dass Apple die Anzahl der Transistoren auf mehr als 20 Milliarden erhöhen wird (der A17 Pro hat 19 Milliarden Transistoren).

Zum Vergleich: Eine moderne Laptop-CPU der Intel Raptor-Lake-Generation hat schätzungsweise 26 Milliarden Transistoren, während die Nvidia Desktop-GPU Geforce 4090 RTX einen Chip mit 74 Milliarden Transistoren hat.

Wahrscheinlich höhere CPU-Leistung

Alle Gerüchte haben sich auf die KI-Leistung konzentriert. Aber Apple ist immer auf die CPU-Leistung bedacht und teilt die Kerndesigns seiner iPhone/iPad-Chips der A-Serie mit denen seiner Mac- (und iPad Pro-)Chips der M-Serie.

Im nachfolgenden Diagramm der Single-Core-Geekbench-6-Leistung für iPhone-Chips sehen Sie die Leistung der Chips ab dem A11.

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Was am meisten auffällt: die Single-Core-Leistung ist stetig gestiegen. Wir haben die Leistung des A18 geschätzt, indem wir den Trend der letzten Chips fortgesetzt haben. Das Ergebnis ist ein Single-Core-Geekbench-6-Score von fast 3.200 Punkten. Das ist nur einen Hauch schneller als ein Intel-Core i9-13900KS, eine sehr leistungsstarke Desktop-CPU.

Natürlich haben leistungsstarke Desktop- und Laptop-CPUs viel mehr Kerne als ein Handy-Prozessor. Wir gehen davon aus, dass der A18 Pro die gleiche Kernkonfiguration haben wird wie die meisten aktuellen Chips der A-Serie: zwei Performance-Kerne und vier Effizienz-Kerne.

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Schnellere Kerne, Cache und Speicher werden den Multi-Core-Score in die Höhe treiben, selbst wenn Apple die gleiche Anzahl von Kernen verwendet. Wir haben auch bei der Multi-Core-Leistung einen ziemlich konstanten Trend gesehen und erwarten nicht, dass sich das plötzlich ändern wird. Ein Multi-Core-Wert von über 8.200 würde den A18 Pro in die gleiche Größenordnung bringen wie eine Mittelklasse-CPU von Intel oder AMD von vor etwa drei Jahren.

Die GPU-Leistung steigt immer weiter an

Wenn wir den modernen 3DMark-Wild-Life-Benchmark im Unlimited-Modus verwenden, bekommen wir einen guten Eindruck davon, wie sehr sich die GPU-Leistung im Laufe der Zeit verbessert hat. Die Bildraten haben sich seit den Tagen des iPhone X mehr als vervierfacht. Sie ist nicht ganz so konstant wie die CPU-Leistung – in manchen Jahren beträgt der Anstieg 10 Prozent oder weniger, in anderen Jahren sind es eher 30 Prozent.

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Wir haben keinen Grund, zu glauben, dass die GPU-Leistung dieses Mal nicht auch besser sein wird – obwohl die Gerüchte besagen, dass Apple nicht mehr GPU-Kerne hinzufügen wird. Eine effizientere Architektur kann viel bewirken. Wir schätzen, dass sich die CPU-Leistung in der Praxis um 10 bis15 Prozent verbessern wird.

Der 3DMark-Solar-Bay-Test betont die Raytracing-Leistung, sodass insgesamt deutlich niedrigere Bildraten zu sehen sind.

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Die Leistung ist mit dem A17 Pro in diesem Test sprunghaft angestiegen, weil Apple Hardware zur Beschleunigung des Raytracing nutzt. In diesem Jahr mag es einige Optimierungen geben, aber wir glauben nicht, dass ein ähnlicher Anstieg in diesem Test beim A18 Pro zu erwarten ist – wahrscheinlich werden wir eine Steigerung von 10 bis 15 Prozent sehen.

Neural Engine könnte ein großes Upgrade erhalten

Die Neural Engine ist Apples Name für die NPU (Neural Processor Unit), eine spezielle Hardware, die dafür ausgelegt ist, neuronale Netzwerke für maschinelles Lernen, Deep Learning und KI-Software optimal auszuführen, so wie die GPU für die Grafikverarbeitung.

Es heißt, dass Apple in diesem Jahr voll auf KI setzt und große KI-Funktionen für iOS 18 und die iPhone-16-Reihe bereithält. Ich denke, das bedeutet, dass wir eine deutliche Verbesserung der Leistung der Neural Engine erwarten können.

Aber die Neural Engine ist seit ihrer Einführung im A11 (der im iPhone 8 und iPhone X zu finden ist) regelmäßig schneller geworden. Diese erste Neural Engine konnte 600 Milliarden Operationen pro Sekunde ausführen, während die Neural Engine im A17 Pro angeblich 35 Billionen Operationen pro Sekunde (TOPS) bewältigen kann.

Hier sehen Sie, wie sich diese Leistungssteigerung im Laufe der Zeit in der Leistung des neuen Geekbench-ML-Benchmarks manifestiert hat, der nur die NPU berücksichtigt.

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Geekbench ML ist ein relativ neuer Benchmark, der erst in Version 0.6 vorliegt. Er führt eine Reihe von Aufgaben des maschinellen Lernens wie Bilderkennung, Objektklassifizierung, Bildauflösung und Sprachverarbeitung aus, um die Leistung von CPUs, GPUs und NPUs zu bewerten.

Wenn wir den Test nur mit der Neural Engine durchführen, sehen wir eine mehr als achtfache Verbesserung über die letzten sechs Jahre und eine durchschnittliche jährliche Beschleunigung von etwa 20 Prozent.

Bemerkenswert ist, dass sich die Punktzahl von der A16- zur A17-Generation nicht verdoppelt hat, obwohl Apple angibt, dass die Leistung der Neural Engine von 17 TOPS auf 35 TOPS gestiegen ist. Die angegebenen maximalen Leistungsdaten stimmen oft nicht mit den realen Leistungszahlen überein.

Apples Neural Engine liefert bereits eine viel bessere Leistung als die NPU im Snapdragon 8+ Gen 1 (etwa 2.800 Punkte, je nachdem, in welchem Smartphone sie steckt) oder Googles Tensor G3 (unter 2.400 Punkte). Wenn man die Leistungssteigerungen der Vergangenheit nimmt und hochrechnet, käme man auf eine Punktzahl von fast 4.100 Punkten und damit auf einen souveränen Vorsprung vor den meisten Konkurrenten.

Ich denke jedoch, dass wir diese Tabelle für den A18 Pro getrost ignorieren können. Jüngste Gerüchte deuten darauf hin, dass Apple mehr Silizium für die Neural Engine zur Verfügung stellen wird und auf einen großen Leistungsschub drängt, um fortschrittlichere KI-Funktionen vollständig auf dem Gerät zu ermöglichen.

Es würde mich nicht überraschen, wenn Apple in diesem Jahr eine wirklich große Zahl für seine Neural Engine ankündigen würde – mehr als 50 TOPS sind fast sicher – und wir könnten einen Geekbench-ML-Score sehen, der näher an 5.000 liegt.

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RAM, 5G und mehr

Natürlich steckt im A18 Pro mehr als nur die CPU, die GPU und die Neural Engine. Es gibt noch verwandte Chips, die technisch gesehen nicht zum A18 Pro gehören, aber dennoch für iPhone-Nutzer wichtig sind, wie das Mobilfunkmodem.

Der Speicherstandard LPDDR6 ist noch zu neu, um es in die diesjährigen iPhones zu schaffen, aber Apple könnte von LPDDR5 auf LPDDR5x umsteigen, was eine etwas größere Speicherbandbreite bei geringerem Stromverbrauch ermöglicht.

Der A17 Pro hat den Sprung von 6 GB auf 8 GB RAM geschafft und es scheint zu früh für Apple, den Sprung erneut zu vollziehen. Andererseits sind KI-Modelle in der Regel sehr speicherintensiv und wir könnten sehen, dass Apple den Arbeitsspeicher erhöht, nur um größere und anspruchsvollere KI-Modelle auf den neuen Smartphones zu ermöglichen.

An der Wireless-Front sollten wir ein Upgrade auf das Snapdragon-X75-Modem von Qualcomm für schnellere und zuverlässigere 5G-Verbindungen erwarten. Apple arbeitet schon seit Jahren an seinen eigenen Mobilfunkchips, hat aber Schwierigkeiten, sie so weit zu entwickeln, dass sie ein ausreichend gutes Erlebnis bieten.

Es gibt auch Gerüchte über ein Upgrade auf Wi-Fi 7. Und natürlich können wir mit Ultra-Breitband, Bluetooth und NFC-Funktionen rechnen, die denen der iPhone-15-Linie ähneln.

Dieser Beitrag erschien zuerst bei unserer Schwesterpublikation macworld.com und wurde übersetzt.