Năm sau sẽ là lần đầu tiên Apple giới thiệu các chipset 2nm đầu tiên, A20 và A20 Pro, mang đến những bước nhảy về hiệu năng và hiệu suất mà A19 và A19 Pro không thể đạt được do giới hạn ở tiến trình 3nm ‘N3P’ của TSMC. Tuy nhiên, không chỉ có quang khắc tiên tiến đóng vai trò then chốt để SoC thế hệ tiếp theo sở hữu các thuộc tính nói trên, mà còn là một loạt tiến bộ công nghệ khác đi “song hành” với nút 2nm. Dưới đây là những tiến bộ dự kiến sẽ xuất hiện trên A20 và A20 Pro.

Chuyển Đóng Gói Chip Từ InFO Sang WMCM

Khác biệt lớn nhất có thể đến với A20 và A20 Pro là chuyển từ đóng gói InFO (Integrated Fan-Out) sang WMCM (Wafer-Level Multi-Chip Module). WMCM có thể kết hợp nhiều die riêng lẻ như CPU, GPU và Neural Engine trên một gói, trong khi InFO thêm nhiều thành phần lên một die đơn. Sự thay đổi này mang lại các lợi thế sau:

• Thiết kế chipset linh hoạt hơn: Bằng cách thêm các die khác nhau, Apple có thể tạo nhiều cấu hình chip với lõi CPU và GPU khác nhau. Công ty có thể áp dụng cách tương tự khi ra mắt M5 Pro và M5 Max, được cho là có khối CPU và GPU tách rời.
• Khả năng mở rộng cải thiện, mở đường cho nhiều sản phẩm: WMCM có thể cung cấp cấu hình cơ sở, từ đó phát triển A20, A20 Pro, tiếp theo là M6, M6 Pro và M6 Max mạnh mẽ hơn.
• Hiệu suất năng lượng nâng cấp: Tích hợp chặt các die giúp giảm điện năng so với đặt tất cả thành phần trên một die duy nhất. CPU, GPU và Neural Engine có thể vận hành độc lập và yêu cầu công suất theo tác vụ.
• Sản xuất tinh gọn để giảm chi phí và tăng tỷ lệ thành phẩm: WMCM dùng MUF (Molding Underfill), giúp giảm vật liệu và công đoạn. Nói ngắn gọn, A20/A20 Pro có thể sản xuất với sản lượng cao hơn và ít chip lỗi, bù đắp chi phí tăng khi dùng tiến trình 2nm của TSMC trong năm sau.

Cache Tăng Cường

A19 và A19 Pro có L2 cache cho lõi hiệu quả lần lượt 4MB và 6MB; SLC (System-Level Cache) tăng lên 32MB trên SoC flagship (từ 24MB), còn A19 là 12MB. Băng thông L2 của lõi hiệu năng năm nay tăng lên 120GB/s trên A19 Pro (từ 82GB/s trên A18 Pro), nâng băng thông bộ nhớ lý thuyết lên 76,8GB/s, với A19 đạt 68,3GB/s.

Vì Apple đã cải thiện mạnh mảng cache, A20 và A20 Pro chắc chắn sẽ tiếp tục xu hướng này. Dưới đây là giả định về kích thước cache kỳ vọng năm sau, dựa trên so sánh với các chipset cũ:

• A20 – 8MB L2 cho lõi hiệu năng, 4MB L2 cho lõi hiệu quả, 12MB SLC
• A20 Pro – 16MB L2 cho lõi hiệu năng, 8MB L2 cho lõi hiệu quả, 36MB–48MB SLC

Lõi Hiệu Quả Nâng Cấp

Điểm “phép màu” mà Apple mang đến với A19/A19 Pro năm nay nằm ở các lõi hiệu quả. Lõi hiệu năng thường tăng xung nhẹ, cải thiện điểm đơn/đa lõi, nhưng cải thiện lớn đến từ thay đổi kiến trúc ở 4 lõi hiệu quả của A19 Pro.

Dù chạy ở 2,60GHz (nhỉnh hơn A18 Pro ở 2,42GHz), A19 Pro tăng 29% hiệu năng số nguyên và 22% hiệu năng dấu phẩy động trong SPEC 2017. Nếu chỉ xét IPC, chênh 21% ở số nguyên và 14% ở dấu phẩy động giữa hai thế hệ.

Các cải tiến này đạt được mà không tăng điện năng, nên ngay cả khi Apple không tập trung vào lõi hiệu năng của A20/A20 Pro, tiến trình 2nm cải thiện có thể giúp thiết kế lõi hiệu quả còn tốt hơn.

Dynamic Cache Thế Hệ 3 Cho GPU

Dynamic Cache ra mắt trên A17 Pro, cho phép GPU cấp phát bộ nhớ on-chip theo thời gian thực theo khối lượng công việc, khác biệt với phân vùng cố định nơi mỗi khối GPU có lượng bộ nhớ ấn định. Nhờ Dynamic Cache, Apple đã:

• Giảm lãng phí bộ nhớ
• Cải thiện hiệu năng trên mỗi watt
• Ổn định thời gian khung hình
• Tăng mức sử dụng GPU

Dynamic Cache thế hệ 2 cấp phát theo lượng nhỏ hơn, giảm lãng phí hơn nữa và giữ shader cores bận rộn; với SLC 32MB trên A19 Pro, tích hợp càng tốt. Với Dynamic Cache thế hệ 3 dự kiến trên A20 Pro, kỳ vọng cấp phát còn nhỏ hơn, diễn ra nhanh hơn, giảm lãng phí tài nguyên.

Như đã đề cập, Dynamic Cache thế hệ 3 trên A20 Pro được kỳ vọng cải thiện hiệu năng và hiệu suất nhờ tăng kích thước SLC. Vì nhiều game trên phần cứng Apple hiện chơi qua giả lập, Dynamic Cache Gen 3 có thể làm mượt đáng kể các tựa không native.

Mẫu iPhone 18 Nào Sẽ Trang Bị A20 Và A20 Pro Trong Năm Sau?

Dòng iPhone 18 dự kiến ra mắt năm sau; lần đầu Apple sẽ giới thiệu thiết bị màn gập bên cạnh các flagship, iPhone Fold. Tuy vậy, Apple được cho là sẽ đại tu chiến lược ra mắt: iPhone 18 bản cơ bản có thể được đổi tên thành iPhone 20 và ra mắt cùng iPhone 18e vào quý I/2027.

iPhone Air 2 nhiều khả năng bị hoãn tới 2027 do doanh số iPhone Air yếu. Tóm lại, A20 Pro có lẽ sẽ xuất hiện trước trên iPhone 18 Pro, iPhone 18 Pro Max và iPhone Fold trong năm sau; A20 sẽ trang bị cho iPhone 20 vào năm 2027.