De A11 Bionic chip in de iPhone 8, 8 Plus en iPhone X

Een bionische chip, dat klinkt als iets uit een science fiction film. Die associatie komt mede door de eerste betekenis van bionisch, namelijk ‘een levend orgaan of lichaamsdeel imiterend of verbeterend’. En als je dan ook nog leest over een ‘Neural Engine’ waar deze bionische chip over beschikt, dan begint het toch echt te kriebelen. Er is nog een betekenis voor bionisch, namelijk ‘beschikkend over een buitengewoon grote kracht en snelheid’. Aha, zoals wel vaker, is Apple weer eens met een knappe term gekomen om de nieuwe processor mee aan te duiden!

Wat is een processor

In het Nederlands wordt een processor ook wel de centrale verwerkingseenheid genoemd, maar de afkorting van de Engelse term is bekender: CPU, Central Processing Unit. De processor kun je zien als het hart van de computer of smartphone, hij zorgt voor alle berekeningen en aansturingen. De snelheid van de processor is heel belangrijk en die wordt onder andere bepaald door het aantal kernen (in het Engels: cores), de kloksnelheid in combinatie met een goede structuur, het cachegeheugen en de gebruikte slimme technieken. De kernen zijn eigenlijk kleine processoren die elk met andere taken bezig kunnen zijn. De kloksnelheid wordt gemeten naar het aantal bewerkingen dat de processor in één seconde kan uitvoeren. Je zou denken dat een processor sneller is als deze meer bewerkingen per seconde kan uitvoeren. Dat klopt slechts ten dele, want de manier waarop dit geregeld wordt, kan in efficiëntie verschillen. Een efficiënt werkende processor met een lagere kloksnelheid kan daarom sneller werken dan eentje met een hoge kloksnelheid. Het cachegeheugen is belangrijk omdat de processor daar zijn gegevens vandaan haalt. Hoe meer cachegeheugen, hoe meer gegevens de processor bij de hand heeft en hoe sneller hij kan werken.

De kernen van de Bionic chip

De A11 Bionic chip van Apple beschikt over zes kernen. Daarvan zijn er vier speciaal voor de lichtere taken en twee voor het zware werk. Door deze verdeling – de architectuur van de processor – en de controle en coördinatie ervan, is de chip een heel stuk energiezuiniger en efficiënter geworden. De twee processorkernen voor het zware werk worden gebruikt door de ‘Neural Engine’. Dit deel van de processor zorgt voor het zelflerende gedrag van de iPhone 8, de iPhone 8 Plus en de iPhone X. Zo’n zelflerend mechanisme – machine learning – bestaat al langer, maar voor mobiele devices bestond nog geen chip die krachtig genoeg was om de gegevens die nodig zijn voor alle bewerkingen, uit te voeren. Daarom werden die berekeningen in de cloud gedaan en moest je dus verbonden zijn met internet om ermee te werken. De twee processorkernen voor de Neural Engine kunnen maar liefst 600 miljard bewerkingen per seconde uitvoeren waardoor het mogelijk is zelflerende software geheel op het mobiele device zelf te draaien.

De kloksnelheid van de A11 Bionic chip

Gewoonlijk hebben de processors van Apple een lagere kloksnelheid dan de processors die de Androidtoestellen gebruiken. Maar omdat Apple de verwerking van gegevens efficiënter organiseert, kan Apple gemakkelijk concurreren met de Androidprocessoren. Langzaam rijdend verkeer over een brede weg is uiteindelijk efficiënter – en dus sneller – dan snel rijdend verkeer dat moet dringen om een smalle doorgang door te komen.

Het cachegeheugen van de A11

Een groot cachegeheugen maakt een chip duur. Toch heeft Apple ervoor gekozen om het cachegeheugen de laatste jaren steeds verder te vergroten. De iPhone 6 en 6 Plus beschikken over een A8 processor met een cachegeheugen van 5 MB, de iPhone 6S, de iPhone 6S Plus en de iPhone SE beschikken over de A9 processor met een cachegeheugen van 7 MB en ook de A10 Fusion processor die in de iPhone 7 en iPhone 7 Plus zit, heeft een cachegeheugen van 7 MB. De A11 processor heeft opnieuw meer cachegeheugen, namelijk 8 MB.

Conclusie

De nieuwe A11 Bionic chip doet zijn naam werkelijk eer aan. De Neural Engine werkt sneller dan het cognitieve deel van het menselijke brein en is daarmee écht ‘bionisch’. Daarnaast kunnen we stellen dat de chip over een buitengewone kracht en snelheid beschikt, en ook in die betekenis is de term ‘bionisch’ voor de A11 meer dan gerechtvaardigd.