Apple A13
# Apple A13

Apple A13 Bionic è un System on a chip (SoC) a 64-bit progettato da Apple Apple Inc in architettura RISC su base ARM e prodotto esclusivamente da TSMC con processo produttivo a 7 nm+.

Il processo TSMC 7 nm+ può essere considerato una revisione del precedente TSMC 7 nm con cui era prodotto A12 Bionic.

Presentato nel keynote del 10 settembre 2019 per iPhone 11, iPhone 11 Pro e iPhone 11 Pro Max.

## Caratteristiche

Se confrontato con la precedente generazione (Apple A12 Bionic), il SoC Apple 13 si differenzia per ben 1,6 miliardi di transistor in più (portandosi da 6,9 a 8,5 miliardi di transistor complessivi) e, allo stesso tempo, porta con sé anche notevoli miglioramenti in termini di prestazioni e consumo energetico (mantenendo comunque invariato il numero di Core CPU, GPU e NPU).

| CPU $^{Lightning}$ $^{(2,66GHz)}$ | CPU $^{Lightning}$ $^{(2,66GHz)}$ | CPU $^{Thunder}$ $^{(1,73GHz)}$ | CPU $^{Thunder}$ $^{(1,73GHz)}$ |
| - | - | - | - |
| CPU $^{Lightning}$ $^{(2,66GHz)}$ | CPU $^{Lightning}$ $^{(2,66GHz)}$ | 48+48 KB | 48+48 KB |
| CPU $^{Lightning}$ $^{(2,66GHz)}$ | CPU $^{Lightning}$ $^{(2,66GHz)}$ | CPU $^{Thunder}$ $^{(1,73GHz)}$ | CPU $^{Thunder}$ $^{(1,73GHz)}$ |
| 128+128 KB | 128+128 KB | 48+48 KB | 48+48 KB |
| Cache 4 MB | Cache 4 MB | Cache 4 MB | Cache 4 MB |
| GPU | GPU | GPU | GPU |
| NPU | NPU | NPU | NPU |
| NPU | NPU | NPU | NPU |

### CPU

La CPU è di tipo Hexa-Core (HMP), progettata da Apple e suddivisa in:

* 2 Core prestanti da 2,66 GHz (denominati Lightning) dedicati all'alto carico (high) Ciascun core prestante possiede sia una cache L1i da 128 KB che una cache L1d da 128 KB;
* 4 Core efficienti da 1,73 GHz (denominati Thunder) dedicati al basso carico (low) Ciascun core efficiente possiede anch'esso una cache L1i da 48 KB e una cache L1d da 48 KB;

Inoltre, ciascuno dei 2 cluster condivide a sua volta anche una cache L2 da 4 MB (per un totale di 8 MB complessivi);

### GPU

La GPU è di tipo Quad-Core, progettata da Apple;

### NPU

La NPU è di tipo Octa-Core, progettata da Apple;

Questo coprocessore è progettato per specifici algoritmi di machine learning e consente il funzionamento del Face ID, Animoji e Memoji, oltre ad essere in grado di supportare la realtà aumentata grazie al framework ARKit di cui è dotato.

È in grado di eseguire 6 trillioni di operazioni al secondo.

### Altri elementi

Al suo interno del SoC integrati ulteriori componentistiche di non poco conto, tra cui:

* ISP (Image Signal Processor): è un coprocessore che si occupa delle elaborazioni delle immagini raccolte dal sensore fotografico
* SEP (Secure Enclave): è un coprocessore che si occupa della protezione dei dati personali tramite chiavi crittografate

## Prestazioni

Rispetto alla generazione precedente (Apple A12 Bionic):

* i Core CPU (2) prestanti ottengono fino al 20% di velocità in più e fino al 40% di consumo energetico in meno;
* i Core CPU (4) efficienti ottengono fino al 20% di velocità in più e fino al 30% di consumo energetico in meno;
* i Core GPU (4) grafici ottengono fino al 20% di velocità in più e fino al 40% di consumo energetico in meno;
* i Core NPU (8) di apprendimento ottengono fino al 20% di velocità in più e fino al 15% di consumo energetico in meno; sono in grado di svolgere fino a 1 trilione di operazioni al secondo rispetto ai 5.000 miliardi precedenti

Di seguito l'incremento prestazionale (espresso in percentuale) nei Core High di ciascun SoC Apple: Questo grafico non è al momento disponibile a causa di un problema tecnico temporaneo. Si prega quindi di non rimuoverlo.

## Dimensione

Di seguito, la dimensione (espressa in mm) dei principali componenti di Apple A13 Bionic e il suo precessore:

| | | Apple A13 | Apple A12 |
| - | - | - | - |
| SoC | Processo | 7 nm+ | 7 nm |
| SoC | Larghezza | 9,23 | 8,42 |
| SoC | Altezza | 10,67 | 9,89 |
| SoC | Volume | 98,48 | 83,27 |
| CPU | High Core | 2,61 | 2,07 |
| CPU | Low Core | 0,58 | 0,43 |
| CPU | Cache L2 | 4,41 | 3,10 |
| CPU | Totale | 13,47 | 11,16 |
| GPU | Core | 3,25 | 3,23 |
| GPU | Totale | 15,28 | 14,88 |
| NPU | Totale | 4,64 | 5,79 |

Poiché il processo produttivo non ha registrato grandi cambiamenti in termini di densità (7 nm) rispetto alla precedente generazione, è del tutto logico che le dimensioni di Apple A13 Bionic siano aumentate per via della naturale progressione evolutiva di quest'ultimo.

## Dispositivi predisposti

* (2019): iPhone 11
* (2019): iPhone 11 Pro
* (2019): iPhone 11 Pro Max
* (2020): iPhone SE (seconda generazione)
* (2021): IPad 9th
* Note
* ↑ Apple A13 Bionic vs A12 vs Kirin 990 5G vs Snapdragon 855 Plus, su tme.net.
* ↑ (EN) iPhone SE: A powerful new smartphone in a popular design, su Apple Newsroom. URL consultato il 22 giugno 2021.
