Hardware del iPhone 3GS vs Hardware del iPhone 3G

Como ustedes ya se enteraron, esta semana Apple renovó su familia de teléfonos iPhone con un nuevo modelo, el iPhone 3GS, en el informe respectivo ya dimos bastante destalles respecto a las nuevas funcionalidades de este modelo, incluido el precio,  pero lo que había quedado pendiente de dilucidar era el Hardware del nuevo telefono, es decir, el procesador y GPU que Apple había incorporado en el nuevo modelo y que lo hace más «veloz» que el modelo anterior.

Claro!, uno de las principales características del nuevo modelo era su velocidad, según Apple, dos o incluso en ciertas situaciones tres veces más rápido que el iPhone 3G lanzado hace un año por las mismas fechas, es por eso que Apple sin gastar muchos recursos creativos, utilizo una simple «S»  de «Speed» (Velocidad) para darle el apellido que diferenciara comercialmente al nuevo modelo respecto al actual. Pero esto va más allá que un simple cambio de nombre, y en este informe dejaremos claras las diferencias entre el iPhone 3G original y el nuevo iPhone 3GS. Algo que los fanáticos de los detalles agradecerán.

Según la disección que hizo Anandtech tanto del modelo iPhone 3G y el nuevo iPhone 3G S, se pudo descubrir cual era el procesador del nuevo modelo, de partida aquí no estamos hablando de procesadores x86, sino de procesadores o microprocesadores de arquitectura ARM y diseño SoC (System-on-Chip), los cuales están especialmente diseñados para brindar capacidades de computo a dispositivos portátiles y equipos de electrónica entregando un bajo consumo respecto a otras arquitecturas y aglutinando funciones gráficas, multimedia,  de computo y conectividad a través de los módulos respectivos, todo esto en un solo chip.

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Hardware del original iPhone 3G

El iPhone 3G, actual usa un procesador Samsung, basado en un núcleo ARM11 (ARM1176JZF-S), este procesador soporta una velocidad de 667Mhz, pero para ahorrar energía y disminuir el consumo, el iPhone 3G usa este microprocesador a solo 412Mhz, con 8 etapas para operaciones de enteros y una unidad vector de coma flotante, posee 32KB de cache L1, repartidos en 16KB para instrucciones y otros 16KB para datos, sin embargo, no posee cache L2. Este procesador se acompaña de una GPU PowerVR MBX-Lite a cargo de las funciones gráficas con soporte para T&L (hardware transform and lighting) claro que en una menor escalara que una GPU de escritorio. Tanto la GPU como la CPU del iPhone 3G están fabricados en un proceso de fabricación de 90 nanómetros, que además se acompañan por 128MB de memoria DDR, todo esto en el mismo empaque.

A continuación una imagen del procesador y un esquema de la unidad gráfica.

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Hardware del nuevo iPhone 3G S:

Llegamos a la parte interesante, el descubrir el por que el nuevo modelo es mas rápido que el iPhone 3G. De partida el nuevo modelo 3GS utiliza nuevamente un procesador ARM de Samsung, claro que esta vez no el mismo, sino un nuevo SoC que utiliza un procesador Cortex A8 (S5PC100) y una GPU PowerVR SGX, de la empresa británica Imagination Technologies, en donde Apple tiene una participación del 3.6% luego de que en el  2008 comprara acciones por US$4.8 millones de dólares, pero bueno eso es otro asunto sólo para contextualizar.

Continuando con el tema que nos convoca, las principales diferencias de este procesador y GPU respecto al modelo 3G, es en primer lugar que tanto la CPU como la GPU están fabricados en 65nm, en lugar de los 90nm, en segundo lugar la velocidad de la CPU ha subido desde los 412Mhz a los 600Mhz, sin embargo, el Cortex A8 puede soportar velocidades de hasta 833Mhz, pero tal como lo hizo Apple en el modelo original y el modelo 3G, la CPU se mantiene en su frecuencia por defecto (600Mhz) para ahorrar en consumo y por que sencillamente por ahora Apple no necesita más velocidad para este modelo que ya corre mejor que el modelo anterior con 188Mhz extras.

Otra de las mejoras del nuevo procesador del iPhone 3GS, es la memoria cache interna, recordemos que el modelo 3G tiene en total 32KB de cache L1, repartidos en dos bloques de 16KB para instrucciones y 16KB para datos, el nuevo procesador del 3GS incorpora el doble con 64KB de memoria cache L1, repartidos en 32KB para instrucciones y 32KB para datos. Pero esto no es todo, recordemos que el modelo 3G no posee memoria cache de segundo nivel o L2, pero el procesador del 3GS incorpora nada menos que 256Kb de cache L2, una mejora sustancial en términos cuantitativos.

Por otra parte el procesador ARM11 en el iPhone/iPhone 3G tiene una unidad vector básica de punto flotante, pero el procesador A8 del iPhone3GS agrega un «engine» SIMD (Single Instruction, Multiple Data) más avanzado llamado «NEON» (ver diagrama). El A8 también tiene más del doble de registros de doble precisión de punto flotante que el ARM11. Por otra parte el A8 también posee más etapas 13 vs las 8 del ARM11, esto permite también escalar las frecuencias a 600Mhz.

Con un procesador más veloz, más memoria cache L1 y la adición de memoria cache L2 de 256KB resulta sin lugar a duda en un dispositivo más poderoso que su antecesor, algo que Apple señaló explícitamente.

GPU: El aspecto gráfico es uno de los más importante actualmente en los SmartPhone, tener una unidad gráfica que brinde excelentes tiempos de respuesta en tareas multimedia, reproducción de video, rendereo rápido y fluido de juegos 2D y 3D resulta algo esencial para las tendencias de uso de un Smartphone en estos días. Tal como el procesador fue mejorado desde el modelo 3G al 3GS, la unidad gráfica también ha sido mejorada, lo primero fue utilizar una unidad manufacturada a 65nm (igual que el procesador) en comparacion de la GPU del iPhone 3G que está fabricada a 90nm.

Como ya mencionamos al inicio, el procesador gráfico del iPhone 3G, es factoría de la empresa británica Imagination Technologies, nada de NVIDIA Tegra, como se especulo previamente.

A diferencia de la GPU del iPhone 3G -el PowerVR MVX- el iPhone 3GS utiliza un modelo más avanzado, el PowerVR SGX, con una arquitectura mucho más compleja y eficiente (ver diagramas), de partida la nueva GPU tal como anunciamos en la nota del iPhone 3GS, soporta rendereo OpenGL 2.0, mientras que el modelo MVX utiliza el estándar OpenGL ES 1.0. Las frecuencias del la nueva GPU también ha mejorado, desde los míseros 60Mhz a nada menos que 100/200Mhz, lo que resulta en 3.5/7 millones de triángulos por segundos y 125/250 millones de píxeles por segundo. Más claro en la siguiente imagen:

Como vemos, el nuevo iPhone 3GS no es sólo un gadget con nuevas funciones,  en sus entrañas vemos que se ha mejorado aspectos técnicos que le permiten marcar diferencias con su antecesor y ponerse a tono en el mercado de los SmartPhones, sin embargo, tiene rivales de peso como Palm Pre, que utiliza similar hardware. Por otro lado, las altas frecuencias de la GPU y procesador del iPhone 3GS ha hecho necesario su manufactura en 65nm, esto con el efecto de minimizar al máximo el indefectible mayor consumo en virtud de la autonomía del teléfono.

Bueno con esto ya sabemos tanto de las funcionalidades del nuevo teléfono de Apple como de sus entrañas mismas, un artículo que te ayudará a ver mucho más allá de esa bella pantalla touchcreen del iPhone.

[Anandtech]