Apple thường giới thiệu chip A-series trên iPhone trước khi những thay đổi kiến trúc tương tự xuất hiện trên M-series. Năm nay trình tự này đảo ngược khi M6 được công bố trước A20 Pro, biến chip mới trên Mac thành một trong những cơ sở rõ ràng nhất để hình dung những gì Apple có thể chuẩn bị cho iPhone 18 Pro.
M6 đã chuyển sang tiến trình 2nm, nâng cấp CPU, GPU, Neural Engine và băng thông bộ nhớ. Trong khi đó, các thông tin rò rỉ gần đây cho rằng A20 Pro có thể nhanh hơn A19 Pro tới 18% và tiết kiệm điện hơn tới 30%. Những con số này chưa được Apple xác nhận, nhưng khá tương đồng với hướng cải thiện mà M6 vừa thể hiện so với thế hệ trước.
Tiến trình 2nm gần như là nâng cấp chắc chắn nhất
M6 là chip đầu tiên của Apple được sản xuất trên tiến trình 2nm N2 của TSMC. Việc Apple đã đưa công nghệ này vào một sản phẩm thương mại khiến khả năng A20 và A20 Pro cùng chuyển sang N2 trở nên thuyết phục hơn đáng kể so với thời điểm thông tin mới chỉ xuất hiện dưới dạng dự báo.
Tiến trình nhỏ hơn cho phép tăng mật độ transistor cải thiện hiệu năng hoặc giảm điện năng tiêu thụ trong cùng một diện tích chip. Với smartphone, hiệu quả năng lượng thậm chí có thể quan trọng hơn mức tăng hiệu năng đỉnh vì ảnh hưởng trực tiếp đến nhiệt độ và thời lượng pin.
Các báo cáo hiện tại đặt A20 Pro ở mức nhanh hơn tối đa khoảng 18% và tiết kiệm điện hơn tới 30% so với A19 Pro. Mức cải thiện thực tế còn phụ thuộc vào thiết kế CPU, xung nhịp và giới hạn nhiệt của iPhone 18 Pro, nhưng việc chuyển sang 2nm nhiều khả năng sẽ trở thành nền tảng cho phần lớn những thay đổi còn lại.
AI có thể là thay đổi lớn nhất trên A20 Pro
Neural Engine trên chip iPhone đã duy trì cấu hình 16 lõi qua nhiều thế hệ. M6 tạo ra thay đổi lớn khi Apple trang bị hai Neural Engine 16 lõi có thể được các framework hệ thống khai thác đồng thời, qua đó tăng đáng kể năng lực tính toán AI ở mức đỉnh.
Điều này chưa đồng nghĩa A20 Pro chắc chắn sẽ nhận cùng cấu hình. Diện tích chip, mức tiêu thụ điện và khả năng tản nhiệt trên iPhone đặt ra những giới hạn khác hẳn máy Mac. Tuy nhiên, hướng phát triển của M6 cho thấy Apple đang dành nhiều tài nguyên silicon hơn cho các tác vụ AI, và A20 Pro có khả năng đi theo cùng hướng.
Một yếu tố khác là công nghệ đóng gói Wafer-Level Multi-Chip Module (WMCM) được đồn đoán cho A20 Pro. Thay vì bố trí bộ nhớ theo kiến trúc đóng gói truyền thống, WMCM cho phép đưa RAM vào cùng wafer với CPU, GPU và Neural Engine, rút ngắn đường truyền dữ liệu giữa các thành phần.
Nếu được triển khai như các nguồn tin mô tả, thay đổi này có thể đặc biệt hữu ích cho những mô hình AI chạy trực tiếp trên thiết bị, vốn liên tục phải di chuyển lượng dữ liệu lớn giữa bộ nhớ và các khối xử lý. Hiệu quả của A20 Pro vì vậy có thể đến từ cả sức mạnh tính toán lẫn cách dữ liệu được đưa tới Neural Engine và GPU.
GPU tiếp tục đi lên nhưng khó lặp lại bước nhảy của A19 Pro
A19 Pro từng tạo ra mức tăng lớn về khả năng xử lý AI trên GPU nhờ đưa Neural Accelerators vào từng lõi đồ họa. M5 cũng trải qua thay đổi kiến trúc tương tự và đạt mức tính toán AI đỉnh trên GPU cao hơn hơn bốn lần so với M4.
Đến M6, mức cải thiện so với M5 giảm xuống còn gần 30%. Điều này cho thấy thế hệ Neural Accelerators mới thiên về hoàn thiện kiến trúc hơn là tạo thêm một bước nhảy nhiều lần như lần đầu xuất hiện.
Bù lại, M6 tăng tốc độ xử lý hình học 50%, sử dụng kiến trúc shader mới, Dynamic Caching được điều chỉnh và tiếp tục hỗ trợ ray tracing tăng tốc bằng phần cứng. Những thay đổi mang tính kiến trúc như vậy thường có khả năng xuất hiện trên cả A-series và M-series trong cùng một thế hệ.
Nếu Apple tiếp tục cách phát triển quen thuộc, A20 Pro có thể được hưởng lợi rõ rệt về đồ họa, ray tracing và xử lý các tác vụ AI bằng GPU, nhưng khó lặp lại con số tăng gấp bốn lần từng được dùng để mô tả A19 Pro.
Băng thông bộ nhớ có thể chỉ tăng vừa phải
M6 đạt băng thông bộ nhớ tối đa 170GB/s, tăng khoảng 10% so với mức 153.6GB/s của M5. Mức tăng tương đối nhỏ này gợi ý Apple vẫn đang khai thác bộ nhớ LPDDR5X nhanh hơn thay vì thực hiện một bước chuyển lớn sang thế hệ bộ nhớ hoàn toàn mới.
Nếu A20 Pro có mức cải thiện tương tự, băng thông có thể tăng từ 76.8GB/s trên A19 Pro lên khoảng 85GB/s. Khi đó, những cải thiện đối với AI chạy trên thiết bị nhiều khả năng sẽ phụ thuộc nhiều hơn vào kiến trúc đóng gói WMCM và khả năng rút ngắn đường truyền dữ liệu thay vì chỉ tăng tốc độ bộ nhớ.
M6 cũng chưa bổ sung khả năng mã hóa AV1 bằng phần cứng. Media Engine tiếp tục hỗ trợ tăng tốc H.264, HEVC, ProRes và ProRes RAW, trong khi AV1 mới dừng ở giải mã. Việc tính năng này vẫn vắng mặt trên một chip desktop mới dùng tiến trình 2nm khiến khả năng A20 Pro bất ngờ có thêm AV1 encode trở nên thấp hơn.
Nếu những thay đổi này được đưa xuống iPhone 18 Pro, A20 Pro có thể tạo khác biệt rõ nhất ở hiệu quả năng lượng và xử lý AI thay vì chỉ chạy theo mức tăng hiệu năng CPU đơn thuần.
