iPhone 8 launch Sidney

64-bit iPhones zijn de norm, komt er ooit een 128-bit iPhone?

Hedendaagse iPhones en iPads draaien op een 64-bit processor. Wat heb je eraan, hoe zit het met apps, wat is het verschil met 32-bit en waarom zijn Apple's 64-bit chips zo razendsnel?

Alle recente toestellen sinds de iPhone 5s draaien op een 64-bit processor. Je hoeft je dus niet af te vragen of dat ook bij jouw toestel het geval is: als je een recente iPhone hebt zit daar altijd een 64-bit processor in. Apple was zelfs de eerste fabrikant die een dergelijke smartphone op de markt bracht en loopt nog steeds voorop met snelle processoren. Wat merk je eraan? Kun je nog uit de voeten met een 32-bit smartphone en kunnen we binnenkort 128-bit smartphones verwachten? Hier lees je het antwoord!

64-bit: de voorsprong van Apple

iphone-5s-64-bitApple bracht in 2013 de eerste 64-bit processor voor smartphones uit: de A7 in de iPhone 5s. Daarmee verraste Apple vriend en vijand. Vooral Qualcomm, het bedrijf dat de Snapdragon-processoren voor de meeste Android-toestellen ontwerpt, was compleet overrompeld.

Het leidde ertoe dat Apple al sinds 2013 een voorsprong heeft op het gebied van mobiele processors. Dat is nog steeds zo: ook bij de A15 Bionic-processor die in de iPhone 13 wordt gebruikt scoort Apple weer bovenaan in alle benchmark-tests.

Waarom Apple’s 64-bit processors zo snel zijn

Na de A7-processor volgden de A8, A9 en A10 Fusion. Daarna brak het tijdstip van de Bionic-processoren aan, die voorzien zijn van een Neural Engine voor geavanceerde machine learning-functies. De A11 Bionic werd opgevolgd door de A12, A13, A14, A15 Bionic enzovoorts. Ze zijn ontworpen door een speciaal team van chip-experts, dat Apple de afgelopen jaren heeft opgebouwd. Het team maakt gebruik van de ARM-architectuur, maar heeft een licentie om zelf aanpassingen in het ontwerp te doen. Daardoor kan Apple de chips helemaal afstemmen op de toestellen waarvoor ze bedoeld zijn. Dat Apple’s processors zo goed presteren heeft een aantal redenen:

  • Apple heeft een deskundig team van chip-experts.
  • Apple ontwerpt de chips zelf en is dus niet afhankelijk van Qualcomm.
  • Apple hoeft de processors maar te optimaliseren voor één of twee toestellen, terwijl concurrerende Snapdragon-processors voor tientallen Android-toestellen geschikt moeten zijn.
  • Apple hoeft geen winst te maken met de chips en hoeft daardoor minder te beknibbelen op prijs. Ze verdienen de investeringen toch wel weer terug met de toestellen. Daardoor kan Apple meer in de ontwikkeling investeren.

Wat is het verschil tussen 32-bits en 64-bits?

Aanvankelijk waren alle iPhones en iPads 32-bits. Met de overstap naar 64-bits processoren is het mogelijk om meer geheugen aan te sturen. Dat kan gunstig zijn voor foto- en videobewerking, het afspelen van video’s in hogere resoluties en grafisch zware games.

De huidige iPhones zijn krachtiger dan de desktopcomputers van een paar jaar geleden en dus is het logisch dat ze ook steeds snellere processors krijgen. Aanvankelijk was het praktische nut nog niet zo groot, omdat de prestatiewinst afhankelijk is van de hoeveelheid werkgeheugen. De iPhones en iPads beschikten op dat moment nog over 2GB of 3GB RAM. Later volgden modellen met 4GB RAM.

iPad-graphics

Het besturingssysteem en de apps moeten ook aangepast zijn om volledig van 64-bit processoren te kunnen profiteren. Vandaar dat 32-bit apps sinds iOS 11 niet meer worden ondersteund. Ontwikkelaars zijn gedwongen hun apps aan te passen.

Wat is 64-bit?

Elke smartphone of tablet bevat een System on a Chip (SoC), een geïntegreerd circuit waarbij alle componenten van het elektronische systeem zijn samengebracht op één chip. Elke chipfamilie heeft een eigen design, die ook wel architectuur wordt genoemd. Apple maakt gebruik van de architectuur van chipdesigner ARM, waar ook Samsung, Qualcomm en Nvidia gebruik van maken. Een andere veelgebruikte architectuur is X86 van Intel. Dit werd voorheen nog gebruikt in Macs, maar sinds Apple is overgestapt naar Apple Silicon wordt ook hier gebruik gemaakt van de ARM-architectuur.

Voorheen werkten veel smartphones nog met een 32-bits architectuur en vond je 64-bits architecturen vooral bij desktops en laptops, waar je zwaardere apps zoals Final Cut Pro op moet kunnen gebruiken. Een 64-bit processor kan op de desktop meer dan 4GB werkgeheugen aanspreken. Omdat smartphones en tablets steeds krachtiger zijn geworden is er meer behoefte aan zwaardere processoren en daarom zijn alle fabrikanten inmiddels ook overgestapt naar 64-bit.

64-bit en grafische verbeteringen

Een van de voordelen van de A7-chip was de grafische rekenkracht. De A7-chip zorgde ervoor dat de iPhone en iPad in staat waren om met 60 frames per seconde games en andere grafische toepassingen af te spelen. Sindsdien hebben we elk jaar steeds indrukwekkender grafische prestaties gezien. Tegenwoordig bouwt Apple niet alleen de 64-bit CPU’s zelf, maar ontwerpt ook de GPU.

iPhone 8 graphics

In 2017 zette Apple Imagination aan de kant, de partner die voorheen de GPU’s voor de iPhones en iPads ontwierp. Dit had ermee te maken dat grafische prestaties nog belangrijker werden voor Apple, vanwege ontwikkelingen zoals augmented reality en het afspelen van HDR- en high-res video’s.

Daarnaast ontwerpt Apple steeds meer chips zelf, zoals de S-serie in de Apple Watch en de W- en H-serie in de AirPods en Beats-audioproducten. Op Wikipedia vind je een overzicht. Ook hebben we op iCulture.nl een overzicht van de Apple-chips die in de loop van de tijd zijn verschenen.

64-bit op de Mac

De overstap van 32-bit naar 64-bit heeft niet alleen gespeeld op de iPhone. Ook op de Mac heb je hiermee te maken gehad: sinds macOS Catalina 10.15 is het niet meer mogelijk om 32-bit apps op de Mac te gebruiken. Je kunt dit gemakkelijk controleren en kijken of er alternatieven zijn.

ARM Cortex CPU

De toekomst: 128-bit smartphones?

Gaan we in de toekomst 128-bit smartphones gebruiken en is Apple dan weer de voorloper hiermee? Die kans is niet zo groot. ARM heeft de Armv9 architectuur onthuld, die het komende decennium bepalend zal zijn voor smartphones. Daarin wordt nog met geen woord gerept over 128-bit processoren.

ARMv9 performance

De huidige Apple-processoren voor iPhones, waaronder de A15 Bionic, zijn al bijna tien jaar gebaseerd op de Armv8 architectuur. Armv9 zal veel sneller zijn voor machine learning en betere beveiliging bevatten. Wat beveiliging betreft zal er minder kans zijn op memory-leak en overflow, waardoor exploits zoals Spectre en Heartbleed minder snel zullen voorkomen. Apple krijgt als CPU-ontwerper ook meer controle over de rekenkracht van de CPU-kernen. Daarnaast worden meer datatypes en instructies ondersteund. Er zal minder behoefte zijn aan extra hardware voor AI-berekeningen, zoals de Neural Engine. Maar de sprong naar 128-bit zal waarschijnlijk nog niet snel worden gemaakt. Momenteel zijn fabrikanten vooral druk ermee om Apple bij te benen.

In een filmpje werd beweerd dat Apple’s A15 Bionic gebruik zou maken van ARMv9, maar dat was niet zo.

Suggestie hoe we dit artikel kunnen verbeteren? Laat het ons weten!