Cortex-A8コアの採用については、AnandTechの分析を含む複数の情報源が言及しています。そのため、新型iPhone 3G Sはプロセッサ設計の点でPalm Preと非常に類似していますが、PalmのスマートフォンはTexas Instruments製のデバイスを使用しています。
ARMプロセッサ
Cortex-A8は、ARMが様々なメーカーにライセンス供与している第7世代CPUコア設計です。スマートフォン、携帯ゲーム機、その他のモバイルデバイスの大部分はARMプロセッサを搭載しています。
Cortex-A8クラスは一般的にARMv7と呼ばれますが、ARM7と混同しないでください。ARM7は実際には10年前のApple eMate300で使用されていた第3世代ARMv3です。以前の世代のiPhoneとiPod touchでは、ARMv6世代の一部であるARM11プロセッサが使用されていました。
Appleは1980年代後半、英国のAcorn社と提携し、Acorn社のRISCプロセッサをモバイルデバイス向けに改良することでARMとのパートナーシップを締結しました。その後、Appleは1990年代初頭に最初のNewton MessagePadに第3世代ARM6を搭載しました。
1998年にAppleがNewtonとeMateデバイスの製造を中止する頃には、ARMプロセッサは最も人気のあるモバイルプロセッサとなっていました。これは、ARMがその高効率技術を様々なチップメーカーにライセンス供与していたことも一因です。スティーブ・ジョブズは、Appleの経営を安定させるため、ARMとのパートナーシップにおけるAppleの株式を巨額の利益で売却しました。
2001年にiPodが発売された当時、iPodには第4世代のARM7TDMIプロセッサが搭載されていました。AirPort Extremeの最新世代にも、組み込み型ARMプロセッサが搭載されています。
Sはスピード
AnandTechのレポートによると、iPhone 3G Sに搭載されているCortex-A8は、「2つのRISC命令を並列にフェッチ、デコード、実行できる2命令インオーダーコア」を搭載している。また、「iPhone/iPhone 3Gに搭載されているARM11プロセッサには基本的なベクター浮動小数点ユニットが搭載されているが、A8にはNEONと呼ばれるより高度なSIMDエンジンが搭載されている。また、A8はARM11の2倍の倍精度浮動小数点レジスタを搭載している」とも記されている。
「クロック速度の向上、キャッシュ容量の増加、そしてデュアルイシュー・フロントエンドの組み合わせにより、プロセッサの大幅な高速化が実現しました」とレポートは述べている。「Appleは、iPhone 3GSの実使用時のパフォーマンスはiPhone 3Gの最大2倍になると主張しており、これは十分に実現可能だと私は考えています。」
報告書によると、プロセッサが600MHzで動作する場合、既存のiPhoneプロセッサの3倍の電力を消費することになるが、通常の使用状況ではデバイスがスタンバイ状態にある時間が長いと指摘されている。また、Appleは、タスクをより効率的にスケジューリングしながら、プロセッサを最高クロック速度よりも低い速度で動作させることで、プロセッサのパフォーマンスを最大化する技術についても詳細に説明している。これは初代iPhoneで既に実現されていた。
Apple 社は、新たな効率化策の結果、パフォーマンスが大幅に向上し、消費電力が増加したにもかかわらず、一般的な処理タスクに iPhone 3G S を使用した場合、現在の iPhone 3G よりもバッテリー寿命が大幅に長くなったと主張している。
Appleは、iPhone 3G SのWi-Fiインターネットブラウジングにおける最大定格バッテリー駆動時間を6時間から9時間に、ビデオ再生を7時間から8時間に、オーディオ再生を24時間から30時間に延長しました。3Gブラウジングと通話時間の定格は変更ありません。これは、3Gデータネットワークとの通信という高負荷な処理を処理するベースバンドプロセッサが、汎用ARMプロセッサから独立しているためです。Appleは、2G GSM通話時間を10時間から12時間に延長しました。
SGXはグラフィックス用です
ARM プロセッサ コアがモバイル デバイスで最も広く使用されているのと同様に、Imagination Technology の PowerVR グラフィック コアも組み込みアプリケーションで非常に人気があり、System on a Chip (SoC) デバイス上で ARM プロセッサと共に統合されて使用されることがよくあります。
PowerVR は、デスクトップ PC グラフィック プロセッサ市場で 3dfx のライバルとして 90 年代後半にスタートしました。両メーカーは 1998 年にセガ ドリームキャスト ビデオ コンソールへの搭載も競っていました。しかし、2001 年までに、同社の第 3 世代 PowerVR は ATI や NVIDIA のライバル製品に遅れをとり始めました。
その後、イマジネーションはデスクトップ市場から撤退し、ARM と同様に Apple を含むさまざまなデバイス メーカーに広くライセンス供与している高効率の PowerVR MBX テクノロジを使用した組み込みグラフィック コンポーネントに注力しました。
最新世代のテクノロジーはPowerVR SGXと呼ばれています。Anandtechによると、この新しいグラフィックスアーキテクチャはMBXよりも「ピクセル、頂点、ジオメトリの命令が、ImaginationがUniversal Scalable Shader Engine（USSE）と呼ぶプログラマブルシェーダエンジンによって実行される」という点で優れているとのことです。
報告書によると、イマジネーション社の新型SGXグラフィックコアは、「USSEパイプを1本しか搭載していないPowerVR SGX 520から、USSE2パイプを64本（コアあたりUSSE2パイプ4本×16コア）搭載しているハイエンドのSGX 543MP16まで幅広い」とのことだ。iPhone 3GSは、新製品の中で最も低価格帯の520を搭載していると思われる。新型iPhone 3GS SがどのバージョンのSGX設計を採用しているかは、まだ確認されていない。
しかし、レポートでは、「200MHzで動作するUSSEパイプ1本のみのローエンド構成でも、SGXは毎秒700万トライアングルを処理し、毎秒2億5000万ピクセルをレンダリングできる。これはiPhone 3Gのジオメトリスループットの7倍、フィルレートの2.5倍に相当する。SGXの速度が半分だったとしても、iPhone 3Gのジオメトリパフォーマンスの3.5倍、フィルレートの25%向上となる。65nm製造プロセスを考慮すると、MBX-Liteよりも高いクロック速度が期待できる。また、これらのフィルレートはSGXのタイルベースレンダリングエンジンの効率を考慮したものであることにも注意が必要だ」と指摘している。
Appleによる新型スマートフォンのビデオ紹介では、アプリケーションの起動と切り替え、ブラウザのレンダリングなどの操作が大幅に高速化されたことが示されています。同社は全体として、パフォーマンスが最大2倍向上したとしています。
