Apple-processors: wegwijs in Apple’s zelfontwikkelde chips
Chips en processors van Apple
Apple ontwerpt sinds een aantal jaren eigen chips onder de naam ‘Apple Silicon’. Het gaat bijvoorbeeld om de Apple A17 Pro in de iPhones en de M3 in de Mac. In dit overzicht zie je welke processoren Apple in de loop der jaren zelf heeft ontwikkeld en in welke apparaten ze te vinden zijn. De ontwikkeling van chips gebeurt door Apple’s eigen chipteam dat onder leiding staat van Johny Srouji. Het team ontwerpt chips voor de iPhone, iPad, Mac, Apple Watch en andere producten. Ook in de AirPods en Apple Pencil zijn minuscule chips te vinden die Apple zelf heeft gemaakt.
Samenvatting: de belangrijkste processoren
Apple heeft nogal wat chips en processoren uitgebracht. Om het overzicht te houden beginnen we hier met de belangrijkste processoren die je in recente iPhones, iPads en Macs vindt. Dit is basiskennis voor als je wilt kunnen meepraten. De andere chips met beginletters U, S, W, H en T zijn minder belangrijk en hebben vaak een specialistische functie.
iPhone-processoren
Dit zijn de belangrijkste recente processoren die je in recente iPhones vindt. Apple hanteert intern een nummering die iets afwijkt van de interne codenaam. Intern is de nummering gebaseerd op de chip die erin zit. Toch kan er nog steeds verschil zijn: zo is er een A16-chip, maar ook een A16 Pro:
Chip | Devices |
---|---|
A18 | iPhone 16-serie |
A17 | iPhone 15 Pro (Max) |
A16 | iPhones 14 Pro (Max), iPhone 15 (Plus) |
A15 | iPhone 13-serie, iPhone SE (3e generatie), iPhone 14 (Plus) |
A14 | iPhone 12-serie |
A13 | iPhone 11-serie |
iPad-processoren
Dit zijn de belangrijkste recente processoren die je in recente iPads vindt:
Chip | Devices |
---|---|
M4 | iPad Pro 2024 |
M2 | iPad Air 2024, iPad Pro 2022 |
M1 | iPad Pro 2021, iPad Air 2022 |
A15 | iPad mini 2021 |
A14 | iPad 2022, iPad Air 2020 |
A13 | iPad 2021 |
Mac-processoren
Dit zijn de belangrijkste processoren die je in recente Macs vindt:
Chip | Devices |
---|---|
M4 | De eerste Macs met M4-chip worden eind 2024 verwacht |
M3 Max | 14- en 16-inch MacBook Pro 2023 |
M3 Pro | 14- en 16-inch MacBook Pro 2023 |
M3 | iMac 2023, 14-inch MacBook Pro 2023, 13- en 15-inch MacBook Air 2024 |
M2 Ultra | Mac Studio 2023, Mac Pro 2023 |
M2 Max | 14- en 16-inch MacBook Pro 2023, Mac Studio 2023 |
M2 Pro | 14- en 16-inch MacBook Pro 2023, Mac mini 2023 |
M2 | 13-inch MacBook Air 2022, 15-inch MacBook Air 2023, 13-inch MacBook Pro 2022, Mac mini 2023 |
M1 Ultra | Mac Studio 2022 |
M1 Max | MacBook Pro 2021, Mac Studio 2022 |
M1 Pro | MacBook Pro 2021 |
M1 | iMac 2021, Mac mini 2020, MacBook Air 2020, MacBook Pro 2020 |
Apple’s chips, processors, SoCs en SiPs
We praten vaak over chips en processors, maar in feite gaat het vaak om een System on a Chip (SoC) of een System in a Package (SiP), waarbij meerdere componenten zijn samengevoegd. Daarnaast hoor je wel de term Package on Package (PoP, meer hierover lees je hier). Ze combineren een centrale verwerkingseenheid (CPU) met andere componenten tot één of meerdere compacte pakketjes, die eigenlijk een mini-computer vormen. Zo’n PoP, SoC of SiP is gemakkelijk in allerlei kleine apparaten in in te bouwen.
In de loop van de jaren heeft Apple steeds meer eigen chips ontwikkeld voor de iPhone, iPad, Mac en Apple Watch. Daarmee kan Apple beter concurreren en in het geheim nieuwe functies ontwikkelen, zonder dat het vroegtijdig uitlekt. Sinds Apple in 2008 de chipmaker P.A. Semi overnam komen er steeds meer chips uit eigen keuken. De eerste eigen processor was de A4 in de iPad. Daarna volgden vele andere.
Apple’s chipfamilies
Apple gebruikt deze chips voor allerlei taken: voor het verwerken van Siri-opdrachten tot het simuleren van ruimtelijk geluid in de AirPods. Er zijn chips die de Apple Watch aansturen en die zorgen dat je je AirPods moeiteloos kunt koppelen. Daarmee maakt Apple de huidige toeleveranciers van chips, Qualcomm en Intel, gaandeweg overbodig. Door zelf chips te ontwerpen kan Apple geld besparen en kan het de chips helemaal afstemmen op nieuwe apparaten. Als basis gebruiken ze referentie-ontwerpen van ARM, die verder worden doorontwikkeld door de chipteams in Cupertino en Israël. De productie vindt plaats door externe partijen zoals Samsung en Taiwan Semiconductor Manufacturing Co (TSMC).
Apple A-serie
De A-serie chips worden gebruikt in de iPhone, iPad, iPod touch en Apple TV. Ze bevatten een ARM-gebaseerde CPU (vaak met meerdere kernen), een grafische chip (GPU), cache-geheugen en andere elektronica. Ze zijn ontworpen door Apple en worden geproduceerd door Samsung en TSMC. Samsung maakte de Apple A4 t/m A7 en sinds de Apple A8 is TSMC de enige fabrikant vanwege de grote technologische voorsprong die zij hebben.
Apple H-serie
De Apple H-serie is een serie chips voor audioproducten, waaronder de eerste generatie AirPods Pro uit 2019. Deze regelt het eenvoudige koppelen met Apple-apparaten, ondersteuning voor Hé Siri en aansturing van de sensoren. Er zijn tot nu toe twee varianten verschenen:
- Apple H2: wordt gebruikt in de AirPods Pro 2022 en is voorzien van Bluetooth 5.3. In de versie uit 2022 wordt alleen de 2,4GHz frequentie ondersteund, terwijl de versie uit 2023 ook ondersteuning biedt voor Bluetooth-frequenties op de 5GHz-band.
- Apple H1: wordt gebruikt in de AirPods 2 en 3, de eerste generatie AirPods Pro en de AirPods Max. Daarnaast wordt het gebruikt in diverse Beats-oordopjes en -hoofdtelefoon. Maakt extra functies zoals Hé Siri mogelijk. Lees meer over de H1-chip in ons nieuwsartikel.
Apple Motion Coprocessor
De motion processor in de iPhone meet al je bewegingen op een energiezuinige manier. Hij verzamelt gegevens van de sensoren in je toestel. Data van de bewegingssensor, gyrosensor en het kompas worden met deze chip verwerkt. Het voordeel van deze chip is dat de gegevens zelfs verzameld en opgeslagen worden als het toestel in stand-by staat. Hierdoor houdt je iPhone bijvoorbeeld je stappen bij. Ook wordt de M-coprocessor gebruikt om Siri-verzoeken te verwerken.
Deze chip werd voor het eerst toegepast in de iPhone 5s (2013):
- M7 (2013): iPhone 5s
- M8 (2014): iPhone 6 (Plus)
- M9 (2015): iPhone 6s (Plus), iPhone SE 2016
- M10 (2016): iPhone 7 (Plus)
- M11 (2016): iPhone 8 (Plus), iPhone X
Sinds de iPhone XS en nieuwer is Apple gestopt met het apart benoemen van de motion processor, omdat deze is geïntegreerd in de A12 Bionic-chip. Dat kwam goed uit, want daardoor werd het mogelijk om de naam ‘M-serie’ te gebruiken voor een compleet andere reeks processoren, namelijk die van Apple Silicon.
Apple M-serie
Apple kwam in 2020 met een compleet nieuwe M-serie, bedoeld voor Mac en iPad. Deze zijn in eigen huis ontwikkeld en zijn er in meerdere varianten. De eerste M1-chips lieten al de kracht van Apple Silicon zien ten opzichte van de Intel-processoren die Apple voorheen gebruikte. Op aparte pagina’s bespreken we de verschillende eigenschappen:
Apple R-serie
De Apple R-serie wordt gebruikt in de Vision-headsets van Apple. Deze is bedoeld om de input van sensoren realtime e verwerken. Ook zorgt het voor extreme low-latency bij weergave van afbeeldingen op het display. Er is tot nu toe één variant verschenen:
- Apple R1: Wordt gebruikt in de Apple Vision Pro-headset en werd aangekondigd tijdens de WWDC 2023.
Apple S-serie
De Apple Sx-serie is een reeks Systems in a Package (SiP) voor de Apple Watch. Het bevat een speciale processor die geheugen, opslag en de chips voor draadloze functies en sensoren combineert tot een enkel pakketje. In feite is dit dus een complete mini-computer. Ze zijn ontworpen door Apple en worden geproduceerd door Samsung en andere fabrikanten.
Deze uitvoeringen zijn al verschenen:
Chip | Device | Eigenschap |
---|---|---|
Apple S9 | Apple Watch Series 9 en Apple Watch Ultra 1 | Dual‑core CPU met 5,6 miljard transistors, oftewel 60 procent meer dan de S8‑chip. De Neural Engine heeft vier cores en verwerkt machinelearning-taken tot twee keer sneller. |
Apple S8 | Apple Watch Series 8 en Apple Watch Ultra | Qua performance gelijk aan de S7. |
Apple S7 | Apple Watch Series 7 | Qua performance gelijk aan de S6. |
Apple S6 | Apple Watch Series 6 | 64-bit dual-core processor die 20 procent sneller is dan de S5. Bevat ook een W3 draadloze chip. |
Apple S5 | Apple Watch Series 5 | 64-bit dual-core processor met dezelfde prestaties als de S4, maar dan met een ingebouwd kompas. |
Apple S4 | Apple Watch Series 4 | oor het eerst een 64-bit dual-core processor die tot twee keer sneller is dan de S3. |
Apple S3 | Apple Watch Series 3 | Heeft een dual-core processor die 70% sneller is dan de S2 en een ingebouwde GPS. Bevat ook een W2-chip en een optioneel modem voor LTE. |
Apple S2 | Apple Watch Series 2 | Heeft een dual-core processor en ingebouwde GPS. |
Apple S1P | Apple Watch Series 1 | Heeft een dual-core processor die identiek is aan de S2, maar zonder ingebouwde GPS. |
Apple S1 | Apple Watch Series 0 | Geïntegreerde mini-computer met geheugen, opslag, modems en I/O-controllers aan boord, in een verzegelde unit. |
Apple T-serie
De T-serie is te vinden in de MacBook Pro, iMac Pro, Mac Pro, Mac mini en MacBook Air. Deze chip dient als een secure enclave (beveiligd gedeelte) voor het verwerken van vingerafdrukscans met de Touch ID-sensor op de MacBook Pro. Ook regelt de T-chip andere beveiligingsfuncties zoals ongeoorloofd gebruik van de microfoon en de webcam.
Er zijn inmiddels twee modellen verschenen:
- Apple T2 2e generatie: een chip van Apple die is toegepast in de MacBook Pro (2018 en nieuwer), de MacBook Air (2018 en nieuwer), Mac Pro (2019 en nieuwer) en Mac mini (2018 en nieuwer). Biedt een Secure Enclave, beschermt het bootproces tegen aanvallen en regelt systeemfuncties zoals toegang tot de camera en audio. Nieuw is dat Hé Siri op de Mac voor het eerst wordt ondersteund. Lees meer erover in Apple’s PDF.
- Apple T2: een chip van Apple die is toegepast in de iMac Pro 2017. Biedt een secure enclave, beschermt het bootproces tegen aanvallen en regelt systeemfuncties zoals toegang tot de camera en audio. Levert ook verbeterde beeldbewerking voor de webcam van de iMac Pro.
- Apple T1: een chip van Apple die de Touch ID-sensor van de MacBook op de 2016- en 2017-modellen aanstuurt. Draait op een aangepaste versie van watchOS, onafhankelijk van macOS.
Apple U-serie
De ultra wideband-chip werd voor het eerst geïntroduceerd in de iPhone 11-familie. De chip werkt via ultra-wideband en maakt extra locatiefuncties mogelijk. Zo kun je nauwkeurig gebruikmaken van AirDrop door je iPhone in de juiste richting te wijzen. De eerste chip werd U1 genoemd, maar bij de opvolger spreekt Apple simpelweg van de ultra wideband-chip van de tweede generatie. Waarschijnlijk omdat de naam U2 minder handig is. Deze vernieuwde chip zit in de iPhone 15 en nieuwer.
De ultra wideband-chip werd vooral bekend door de AirTags, Apple’s eigen accessoire om producten mee op te sporen.
Apple W-serie
De Apple W-serie is een serie speciale processors voor draadloze functies zoals Bluetooth. Sinds de Apple Watch Series 4 is deze geïntegreerd in de S-chip van de Apple Watch en wordt daarom niet meer apart benoemd.
- Apple W3: verwerkt in de S4-chip van de Apple Watch Series 4 en nieuwer. Regelt alle draadloze verbindingen, waaronder Bluetooth en wifi.
- Apple W2: wordt gebruikt in de Apple Watch Series 3. Is te vinden in de S3-chip en regelt het draadloze energiebeheer, waardoor Bluetooth en Wi-Fi 50% zuiniger zijn dan de voorganger. Ook is Wi-Fi 85% sneller.
- Apple W1: een SoC van Apple die wordt gebruikt in de AirPods en sommige Beats-koptelefoons. Wordt voornamelijk gebruikt voor het streamen van audio via Bluetooth. Deze is in de AirPods 2 opgevolgd door de H1-chip.
Eerdere processors
Voor de introductie van de A4 maakte Apple ook al enkele Systems on a Chip (SoCs), namelijk in vroege versies van de iPhone en iPod touch. Apple leverde daarbij de specificaties en Samsung zorgde voor de productie. Het ging om een enkele (single-core) ARM-gebaseerde CPU’s, met een GPU en andere componenten op een enkele chip.
Het gaat om de volgende modellen:
- APL0098 (ook 8900B of S5L8900) is te vinden in de eerste generatie iPhone. Het bevat een 412MHz single-core ARM11 CPU en een PowerVR MBX Lite GPU. Deze is net als alle andere geproduceerd door Samsung.
- APL0278 (ook S5L8720) is te vinden in de tweede generatie iPod touch. Bevat een 533 MHz single-core ARM11 CPU en een PowerVR MBX Lite GPU.
- APL0298 (ook S5L8920) zit in de iPhone 3Gs en bevat een 600 MHz single-core Cortex-A8 CPU en een PowerVR SGX535 GPU.
- APL2298 (ook S5L8922) is een kleinere versie van zijn voorganger en werd ontwikkeld voor de derde generatie iPod touch.
Toekomstige chips
Apple werkt voor toekomstige producten aan nog meer eigen chips. Zo zijn ze al een tijdje bezig met eigen modemchips voor een toekomstige 5G-iPhone. Het duurt waarschijnlijk nog wel tot 2025 of 2026 voordat we deze chip in de iPhone vinden. Ook is Apple druk bezig met het verder ontwikkelen van de ARM-gebaseerde chips voor Mac en iPad (Apple Silicon). Dit heeft een aantal voordelen. Zo is Apple niet meer afhankelijk van het ontwikkelschema van Intel en het zorgt ook voor prestatieverbeteringen.
Taalfout gezien of andere suggestie hoe we dit artikel kunnen verbeteren? Laat het ons weten!