Apple iPad Air: van zwaargewicht naar lichtgewicht

De iPad Air bevat vrijwel dezelfde Apple A7-soc als de iPhone 5s. Momenteel is het de enige ARM-soc die gebaseerd is op de ARMv8-instructieset. Concurrenten als Samsung, Nvidia en Qualcomm baseren hun chips nog altijd op de ARMv7-architectuur, al zijn zij achter de schermen natuurlijk ook hard aan het werk om een ARMv8-chip de deur uit te krijgen. Het is een goede demonstratie van de grote stappen die Apple op ontwikkelgebied gemaakt heeft. Een aantal jaar terug kocht het zijn socs nog in bij andere partijen en nu is het, geholpen door een paar slimme overnames, opeens koploper op het gebied van soc-ontwerp.

Benchmarks tonen aan dat de A7 onder de streep over meer rekenkracht beschikt

Het voordeel van de overstap naar ARMv8 is tweeledig. Ten eerste zijn er nieuwe instructies beschikbaar, waardoor sommige berekeningen sneller uitgevoerd kunnen worden. Daarnaast zijn general purpose-registers nu 64bit en dat is een voordeel als met getallen en strings gewerkt wordt die niet in een 32bit-register passen. Een ander voordeel is de mogelijkheid om grotere hoeveelheden geheugen te adresseren, maar aangezien de Air slechts 1GB werkgeheugen heeft, is dat een voordeel dat Apple nog niet benut.

Om alles uit de nieuwe architectuur te halen zullen app-ontwikkelaars hun broncode moeten aanpassen, maar ook zonder die aanpassingen moeten apps al sneller draaien dan op een ARMv7-chip. Dat maakt de A7 vooral een toekomstvaste soc en het zal nog wel even duren voordat ontwikkelaars alle beschikbare rekenkracht volledig weten te benutten.

Apple A7 die-shot (copyright: Chipworks. Klik voor vergroting)

Apple geeft nauwelijks details vrij over de precieze opbouw en werking van de soc, behalve dat hij gebaseerd is op de ARMv8-instructieset en overweg kan met 64bit-instructies. Onze dank gaat daarom uit naar de mensen van AnandTech die verder onderzoek gedaan hebben naar de soc en meer te weten zijn gekomen. Een deel van de informatie op deze pagina is gebaseerd op hun bevindingen.

We wisten al dat de A7 bestaat uit twee door Apple zelf ontworpen processorkernen die luisteren naar de codenaam Cyclone. Deze blijken in de iPad Air net wat hoger te zijn geklokt dan in de iPhone 5s, op 1,4GHz in plaats van 1,3GHz. Verder is de Air in staat om zijn maximale kloksnelheid voor langere tijd aan te houden, omdat hij in de grote iPad-behuizing zijn warmte beter kwijt kan dan in een kleine iPhone.

Dankzij de nieuwe instructieset kan de A7 meer werk verzetten per kloktik en daardoor hoeft de chip niet erg hoog geklokt te worden. 1,4GHz lijkt op papier niet veel in vergelijking met de 2,3GHz die Qualcomms Snapdragon 800-soc kan aantikken, maar benchmarks tonen aan dat de A7 onder de streep over meer rekenkracht beschikt. Apple heeft natuurlijk het voordeel dat het zowel de hardware als de software zelf ontwikkelt en beide daardoor naadloos op elkaar kan laten aansluiten.

De nieuwe Rogue-gpu

Apple heeft ervoor gekozen om geen X-variant van de A7 voor de iPad Air te maken, zoals gebeurde bij de A5- en A6-socs. Dat deed Apple destijds omdat het Retina-scherm van de iPads meer van de iPhone-chips eiste dan ze konden leveren, vooral op het gebied van geheugenbandbreedte. De X-varianten hadden daarom krachtigere gpu's en een bredere geheugenbus.

Blijkbaar is Apple ervan overtuigd dat de A7 geen problemen zal hebben met de hoge resolutie van het Retina-scherm en heeft het vertrouwen in de nieuwe gpu die bij Imagination Technologies wordt ingekocht. Het gaat om de G6430, een variant van de zesde generatie, die ook bekendstaat als Rogue. Die gpu moet hier maar liefst vier keer zoveel pixels per frame renderen als bij de iPhone 5s, waarmee we durven stellen dat hij ruim bemeten is voor de iPhone 5s en pas in de iPad Air echt aan het werk moet.

De M7-coprocessor

Apple M7 Net als de iPhone 5s beschikt de iPad Air over een coprocessor, genaamd M7. Dit is een kleine, energiezuinige chip, die constant verschillende sensoren uitleest, waaronder de bewegingssensor. Daardoor kan de iPad herkennen wanneer hij opgepakt wordt en beweegt, en daar eventueel naar handelen. Technisch gezien is dat ook allemaal mogelijk met de A7, maar die zou daarvoor constant actief moeten zijn, met als gevolg dat de accu sneller leeg raakt.

Er zijn op dit momemt niet veel apps die gebruikmaken van de M7, maar de mogelijkheden zijn legio. Vooral bij smartphones kun je interessante dingen doen als je weet of het toestel bewogen wordt en kunt herkennen hoe snel dit gebeurt. In theorie kan een apparaat de navigatie-app starten zodra het detecteert dat het met grote snelheid beweegt. Om te voorkomen dat dit in de trein gebeurt, zou je via bluetooth kunnen kijken of de autoradio zich dichtbij bevindt. Dankzij deze chip zijn stappentellers bijvoorbeeld veel zuiniger te implementeren. Dit zijn echter toepassingen die beter aansluiten bij een smartphone. We zijn dan ook benieuwd met welke tablettoepassingen ontwikkelaars op de proppen komen.

Draadloos

Apple maakt met de iPad Air net als bij de iPhone 5s nog niet de overstap naar de 802.11ac-specificatie voor wifi. Met die nieuwe draadloze standaard zijn doorvoersnelheden van meer dan 1Gbit/s mogelijk. Android-smartphones ondersteunen wifi-ac al sinds eerder dit jaar en de eerste tablets met wifi-ac en Android zullen niet lang meer op zich laten wachten. Aangezien iPads meestal een jaar meegaan voordat een opvolger gepresenteerd wordt, hadden we ondersteuning voor wifi-ac wel fijn gevonden, want in 2014 zal het zeker gemeengoed zijn bij goede routers.

16GB geheugen vinden we anno 2013 een beetje karig worden

Het is des te gekker als je bedenkt dat Apples nieuwste Airport Express-router wel ondersteuning voor 802.11ac biedt, net als de nieuwe Macbooks. Ook vrijwel elke andere routerfabrikant heeft al ac-routers in het assortiment en sommige fabrikanten zijn al aan hun tweede generatie toe. Daarnaast worden apps steeds groter, mede door 64bit-ondersteuning, waardoor extra bandbreedte welkom is. Bij een tablet in deze prijsklasse vinden we het eigenlijk vanzelfsprekend dat hij de laatste technologie ondersteunt, maar op dit vlak is dat dus niet zo.

De wifi-chip is niet geheel hetzelfde gebleven, want Apple heeft de doorvoersnelheden bij gebruik van wifi-n verbeterd door een extra antenne toe te voegen. Door gebruik van mimo ligt de maximale doorvoersnelheid nu op 300Mbit/s, terwijl dat voorheen nog 150Mbit/s was. Daarnaast komt de tweede antenne van pas bij het gebruik van AirDrop. Eén antenne wordt dan gebruikt om verbinding te houden met het wifi-netwerk, terwijl de andere gebruikt wordt voor de AirDrop-verbinding.

Opslagcapaciteit

Het instapmodel van de iPad is, net als bij het allereerste model, uitgerust met 16GB geheugen en dat vinden we anno 2013 een beetje karig worden. Apps worden steeds groter, de resolutie van videobestanden is inmiddels gestegen en ook games nemen steeds meer ruimte in. Daarom hadden we het netjes gevonden als Apple het 16GB-model met pensioen had gestuurd en de iPad standaard met 32GB zou leveren.

Als je nu wat extra capaciteit wil moet je behoorlijk diep in de buidel tasten. Apple vraagt 90 euro om de opslagcapaciteit te verdubbelen en zonder de aanwezigheid van een micro-sd-slot heb je weinig keus. Die meerprijs is prima als je van 64GB naar 128GB gaat, maar de kleinere stap van 16GB naar 32GB kost je dus hetzelfde. Om een indruk te geven hoe gek je het kunt maken: ons testmodel met 128GB opslag en lte-ondersteuning kost 869 euro.