Apple A9: características y especificaciones del SoC de Apple

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Qué es el apple a9 y en qué dispositivos se utiliza

El Apple A9 es un SoC (System on a Chip) de 64 bits basado en arquitectura ARMv8-A, diseñado íntegramente por Apple y producido por dos gigantes de la fabricación de semiconductores: TSMC (Taiwán) y Samsung (Corea del Sur). Se trata de la tercera generación de procesadores de 64 bits de la compañía, y está orientado a ofrecer un gran equilibrio entre rendimiento puro y eficiencia energética.

En su interior integra una CPU de doble núcleo de alto rendimiento llamada Twister, que funciona a alrededor de 1,84-1,85 GHz, acompañada de una GPU PowerVR de la serie 7XT y memoria RAM LPDDR4. Todo se integra en una misma pastilla de silicio que también engloba el controlador de memoria, la caché de varios niveles, el módem y el coprocesador de movimiento M9.

Este chip se reservó inicialmente para los productos estrella de Apple de esa generación. Los dispositivos que incorporan el Apple A9 son, entre otros:

iPhone 6s
iPhone 6s Plus
iPhone SE (1.ª generación)
iPad (modelo de entrada de esa generación, en su versión A9)

Además, Apple lanzó una variante más potente orientada al entorno profesional, el Apple A9X, pensada específicamente para el iPad Pro y con un claro énfasis en el rendimiento gráfico y de CPU frente a muchos portátiles del mercado.

Arquitectura interna del apple a9: cpu twister, armv8 y cachés

El Apple A9 utiliza una arquitectura ARMv8-A de 64 bits, diseñada a medida por Apple sobre la base de licencias ARM. La CPU principal está formada por dos núcleos Twister de alto rendimiento, que trabajan a una frecuencia aproximada de 1,84 GHz (a menudo redondeada a 1,85 GHz), lo que sitúa a este SoC en un punto muy competitivo frente a otras soluciones de la época.

Cada núcleo Twister cuenta con memoria caché L1 dedicada de 64 KB para datos y 64 KB para instrucciones. A esto se suma una caché L2 de 3 MB compartida entre los dos núcleos de CPU, encargada de reducir la latencia de acceso a datos e instrucciones frecuentes y aliviar la carga hacia la memoria principal.

Por encima de estos niveles se encuentra una caché L3 de 4 MB que sirve como reserva de alta velocidad para el conjunto del SoC, no solo para la CPU. Esta caché L3 actúa como un amortiguador muy rápido entre la memoria LPDDR4 y los distintos bloques de procesamiento del chip, incluyendo CPU y GPU, mejorando tanto el rendimiento como la eficiencia energética.

En cuanto a la frecuencia de trabajo, la CPU se sitúa, como hemos comentado, en torno a 1,84 GHz, con una arquitectura muy optimizada que le permite competir, e incluso superar en muchos escenarios, a procesadores con más núcleos pero menor rendimiento por ciclo de reloj. La clave está en el diseño profundo del núcleo, el ancho de ejecución y el tamaño de las cachés.

Proceso de fabricación: tsmc vs samsung y dimensiones del chip

Uno de los aspectos más curiosos del Apple A9 es que se fabricó en paralelo en dos fundiciones distintas. TSMC y Samsung produjeron sus propias variantes del SoC, visualmente muy similares, pero con ligeras diferencias en tamaño y proceso de fabricación.

Por parte de Samsung, el Apple A9 con número de referencia APL0898 se fabrica usando tecnología FinFET de 14 nm, con una superficie de silicio de aproximadamente 96 mm². Este proceso de 14 nm permite empaquetar una gran cantidad de transistores en un área relativamente pequeña, con mejoras en consumo y disipación.

La versión firmada por TSMC, con referencia APL1022, recurre a un nodo de 16 nm FinFET y presenta una superficie algo mayor, en torno a 104,5 mm². Aunque el tamaño físico varía, ambas versiones mantienen la misma disposición funcional de bloques internos y ofrecen un comportamiento muy similar en el día a día.

Las diferencias entre los chips de Samsung y TSMC son prácticamente superficiales, más allá de las medidas, el marcado o la disposición del texto grabado en el encapsulado. A nivel de usuario, la experiencia es muy parecida, con ligeras variaciones de consumo y temperatura que dieron pie en su momento a debates, pero sin cambio radical en rendimiento global.

Memoria ram lpddr4, ancho de banda y soporte máximo

Junto a la CPU y la GPU, el subsistema de memoria juega un papel esencial en el rendimiento del Apple A9. Este SoC está preparado para trabajar con memoria RAM LPDDR4, que mejora tanto el ancho de banda disponible como la eficiencia energética frente a la anterior generación LPDDR3.

Los iPhone 6s y 6s Plus pasaron a integrar 2 GB de memoria RAM, el doble que los iPhone 6 y 6 Plus, lo que supuso un salto notable en la gestión de multitarea, carga de aplicaciones y navegación con muchas pestañas abiertas. La propia Apple no detalla capacidades máximas en sus fichas públicas, pero a nivel de diseño el SoC es capaz de gestionar hasta 4 GB, como se aprecia en algunas configuraciones y documentación técnica asociada al chip Twister.

Este cambio a LPDDR4, junto con una controladora de memoria mejorada, permitió aproximadamente duplicar el ancho de banda efectivo frente al Apple A8, agilizando el acceso a datos para CPU, GPU y otros bloques internos sin que eso se tradujera en un aumento significativo del consumo.

En la práctica, el incremento de RAM y de velocidad de memoria se traduce en un sistema que mantiene más apps residentes, reduce los recargos de contenido y ofrece mayor estabilidad en tareas intensivas, como edición de foto y vídeo o juegos exigentes.

Gpu powervr 7xt gt7600 y rendimiento gráfico

El apartado gráfico es uno de los puntos fuertes del Apple A9, gracias a su GPU PowerVR 7XT GT7600. Esta unidad gráfica, diseñada por Imagination Technologies, estuvo a la altura de lo mejor de su época en dispositivos móviles, ofreciendo un salto muy considerable sobre la generación anterior.

La GPU del A9 permite manejar gráficos avanzados y efectos 3D complejos, y según las cifras comunicadas por Apple, el rendimiento gráfico aumentó en torno a un 90 % respecto al Apple A8 instalado en los iPhone 6. Esto abrió la puerta a juegos con mayor nivel de detalle, animaciones más fluidas y aplicaciones profesionales más exigentes a nivel visual.

En términos de memoria gráfica disponible, la GPU del A9 puede aprovechar hasta 4 GB de memoria compartida, dependiendo de la configuración concreta del dispositivo. Esta flexibilidad la hace capaz de escalar su rendimiento en función de la RAM instalada y de la carga de trabajo.

Apple centró buena parte de su discurso en la capacidad gráfica de la variante A9X para iPad Pro, donde se llegó a hablar de una mejora de 360 veces frente al primer iPad de 2010 en rendimiento gráfico, y de una potencia teórica superior a la de muchos portátiles vendidos el año anterior, especialmente en tareas que dependen en gran medida de la GPU.

Rendimiento en juegos: fps en títulos populares

Si nos vamos a los números concretos en juegos, la GPU PowerVR 7XT GT7600 del Apple A9 ofrece un rendimiento muy sólido. En pruebas prácticas, este chip consigue entre 25 y 50 fotogramas por segundo en varios títulos móviles exigentes de su generación, lo que garantiza una experiencia dentro de lo jugable en la mayoría de los casos.

En títulos como PUBG: Mobile, el A9 es capaz de rondar los 49 fps, mientras que en PUBG: New State se sitúa alrededor de 37 fps. Son valores muy respetables para un procesador de su época, demostrando que aún tiene cuerda para juegos competitivos moderados.

En Call of Duty: Mobile, el chip logra unos 48 fps, lo que permite disfrutar de partidas bastante fluidas si se ajustan las opciones gráficas adecuadas. Fortnite, un juego tradicionalmente más pesado, se mueve en el entorno de los 25 fps, un resultado razonable teniendo en cuenta su alta carga gráfica.

Otro título muy exigente, Genshin Impact, llega aproximadamente a los 35 fps en el Apple A9, mientras que juegos mejor optimizados para hardware algo más veterano, como Mobile Legends: Bang Bang, pueden alcanzar picos de unos 50 fps. En conjunto, el SoC sigue demostrando que está preparado para ofrecer una experiencia de juego decente dentro de sus limitaciones temporales.

Rendimiento en juegos
Apple A9 / PowerVR 7XT GT7600

PUBG: Mobile
≈ 49 fps

PUBG: New State
≈ 37 fps

Call of Duty: Mobile
≈ 48 fps

Fortnite
≈ 25 fps

Genshin Impact
≈ 35 fps

Mobile Legends: Bang Bang
≈ 50 fps

Conectividad, módem integrado y consumo

Más allá de la CPU y la GPU, el Apple A9 integra un módem propio con capacidad para alcanzar velocidades de subida cercanas a 150 Mbps, lo que lo coloca en línea con los estándares LTE avanzados de su época. Además, es capaz de gestionar hasta 23 bandas LTE distintas, facilitando la compatibilidad global del iPhone 6s y 6s Plus.

Esta integración del módem dentro del propio SoC permite reducir el consumo y el espacio en placa, ya que se disminuyen las interconexiones y los chips auxiliares. De este modo, Apple puede optimizar la gestión térmica y energética, una pieza clave para mantener la autonomía pese a incorporar más potencia.

El TDP aproximado del Apple A9 se sitúa en torno a los 5 W, una cifra que, combinada con el nodo de fabricación FinFET de 14/16 nm, asegura un funcionamiento razonablemente fresco en la mayoría de situaciones. La eficiencia del proceso de fabricación y el diseño interno contribuyen a que el chip pueda mantener frecuencias altas durante más tiempo sin recurrir a reducciones agresivas de rendimiento.

En el día a día, esto se traduce en un uso más estable en tareas como juegos, reproducción de vídeo o apps profesionales, con menos bajadas bruscas de rendimiento por temperatura y un comportamiento más predecible para el usuario final.

Coprocesador m9 y funciones inteligentes asociadas

Uno de los elementos clave que Apple integró directamente en el A9 es el coprocesador de movimiento M9. A diferencia de generaciones previas, donde este coprocesador venía separado, en el A9 se encuentra dentro del propio SoC, lo que reduce consumo y mejora la transmisión de datos entre sensores y CPU.

El M9 es el encargado de