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从A4到A10 Fusion处理器大盘点,苹果告诉你核数多真没啥了不起(下)

2016/09/21
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在上一期的苹果 A 系处理器盘点中,我们已经感受了苹果处理器的强大。(感兴趣的朋友请点击《从 A4 到 A10 Fusion 处理器大盘点,苹果告诉你核数多真没啥了不起(上)》 )别的厂商在处理器上玩多核的时候,苹果却选择了在核心构架上下功夫。可以看出效果也出奇的好,但是如果苹果也多塞几个核心,那别的厂商估计就不是惊呆那么简单了。

A6X 之后,苹果 A 系处理器又有啥突破呢?你接着往下看。

A7——这是一大步
2013 年 9 月份,苹果正式发布了两款 iPhone 手机产品:iPhone 5S 和 iPhone 5C。所配备的 A7 处理器又来了一次跨越。


A7 是一款 64 位桌面级架构处理器,使用了现代指令集,(相较于 A6)2 倍的通用寄存器,2 倍的浮点寄存器。核心面积超过 1 亿晶体管,面积为 102mm2。苹果的 Cyclone 还是首款具备 6-wide 指令集的核心,比起早前的 Swift 核心或是高通的 Krait 400 核心要高了一倍。

其实这又是一代划时代的 CPU,虽然之前已经划时代好几次了。但是这款 u 的飞越比之前所有的 cpu 升级都要大,将手机 cpu 完全带入了 64 位时代,杀得众安卓措手不及。使用 Arm-v8 64 位指令集,自家的 Cyclone 架构。从 A6,A7 的设计中已经可以看到苹果已经逐渐摆脱 Arm 的束缚,走出了一条自己的 cpu 演进之路,和高通非常类似。在众 cpu 厂家还在绞尽脑汁的想如何增加 cpu 的核心数量时,苹果又一次告诉了大家未来移动 cpu 应该向哪个方向发展,移动计算和传统桌面计算的界限开始模糊,对于业界来说意义非凡而深远。同时由于 A7 出色的性能和功耗,这次苹果没有设计 X 后缀 的芯片,而是让 iPad 直接用上了 A7,足见这款 u 的强大实力。

 

A8——台积电抢食订单
Apple A8 处理器依旧基于 64 位台式电脑级架构设计,采用了最先进的 20nm 工艺制造(台积电代工),虽然并不是第一款 20nm 的移动芯片(已被三星夺走),但 其芯片面积更小,大约 89 平方毫米,相比上一代芯片 A7 小了 13%,并且在更小巧的芯片内融入了 20 亿个晶体管。


A8 最大的亮点其实是制造工艺,并且创造了多个第一:它是第一批采用 20nm 工艺制造的移动处理器之一,也是最重要的一个。这是苹果第一次使用非三星工厂代工,当然也是第一次使用台积电代工,而且一下子就抢走了绝大部分产能。台积电宣称,20nm 工艺相比于 28nm 可使芯片速度提升 30%,或者集成度提高 90%,或者功耗降低 25%,具体如何权衡就看芯片设计了。A8 晶体管数量翻了一番,核心面积小了 13%。总的来说,苹果 A8 相比苹果 A7 在 CPU 上提升了 25%,GPU 上提升了 50%。

 

A8X——八核 GPU 谁人能敌?
A8X 集成了多达 30 亿个晶体管,远远超过了 Intel Haswell GT3 四核版的 17 亿个,介于 NVIDIA GK104 35 亿个、GK106 25 亿个之间,但是集成度是相当高的。相比于 A8,它的晶体管数量增加了约 50%,但面积只增大了 40%。


按照苹果官方的说法是,A8X CPU 性能比 A7 提升了 40%,但事实上这还是很保守的,多线程应用中会更多,Geekbench 3 得分就增加了 68%,当然对多核不敏感的应用中不会有这么高。此外,A8X 处理器采用三核心和 2GB 的内存,GPU 型号为 PowerVR GX6850,是一款八核 GPU!

A9——双型号双代工厂
2015 年 9 月 10 日,在中国的教师节当天,苹果的新品发布会上演。在发布会前,因为 iPhone 6S 的参数泄露的比较多,大家都以为没啥惊喜。

iPhone 6s 上的 A9 处理器型号为 APL0898,封装的是三星 2GB LPDDR4 RAM;而 iPhone 6s Plus 的 A9 处理器型号为 APL1022 ,封装的是海力士 2GB LPDDR4 RAM。其中 APL0898 由三星代工,采用了三星 14nm FinFET 工艺制造;APL1022 由台积电代工,采用 16nm FinFET 工艺制造。16nm 版 A9 处理器封装面积要大于 14nm 版 A9 处理器的封装面积。不过,搭载两个不同版本的新 iPhone 在实际使用中、甚至性能跑分中差异都不大,难以察觉。


与 A8 处理器的 CPU 部分相似,A9 处理器的 CPU 部分依旧是双核心。不过苹果的处理器单核性能一向非常强劲,这次的 A9 处理器更是如此。A9 处理器的频率为 1.83 GHz,相比 A8 的 1.4 GHz 提升不小。最后的跑分结果也说明了这一点,单核 2526 分,多核 4404 分。


由于 A9 处理器的 GPU 部分为六核心,GPU 方面,A9 采用并非定制八核,而是六核心,而从实际性能测试来看,其与 A8X 定制的八核 GPU PowerVR GXA6850 持平,相比 A8 来说,A9 的 SDRAM 缓存(三级缓存)似乎从 4MB 提升至 8MB,同时其提供的可能是 3MB 二级缓存。


具体性能参数方面,与 A8 处理器的 CPU 部分相似,A9 处理器的 CPU 部分依旧是双核心。不过苹果的处理器单核性能一向非常强劲, A9 处理器更是如此。A9 处理器的频率为 1.83 GHz,相比 A8 的 1.4 GHz 提升不小。跑分结果也说明了这一点,单核 2526 分,多核 4404 分。由于 A9 处理器的 GPU 部分为六核心,GPU 方面,A9 采用并非定制八核,而是六核心,而从实际性能测试来看,其与 A8X 定制的八核 GPU PowerVR GXA6850 持平。

 

A9X——为 iPad Pro 而生
A9X 是一颗双核处理器(两颗 Twister 架构核心),并不像 A8X 一样采用了三核心设计。之所以这么做,一方面是由于 FinFET 的产量 / 良品率不高,另一方面是由于在保证芯片尺寸尽可能小的前提下,想要增加一颗 CPU 核心实在是太难了。

GPU 方面,A9X 的内核中一共被发现了 6 个 GPU 单元,每个单元内有两个 GPU 核心,算下来一共就是 12 个 GPU 核心,共计 384 个流处理器,比 Tegra X1 的 256 个还多(当然这并不代表性能比 Tegra X1 强)。
A9X 的 GPU 采用的是 PowerVR Series 7XT 系列。


A9X 的核心面积是 147 平方毫米,作为对比,三星版 A9 处理器的核心面积为 96 平方毫米,台积电版的 A9 核心面积为 104.5 平方毫米。算下来,A9X 的核心面积比 A9 大了 40%左右。

A10 Fusion——四核威力太猛
前不久刚出来的 iPhone7,所配备的就是 A10 Fusion 处理器,号称目前性能最强悍的智能手机芯片。甚至有人认为,A10 Fusion 的评测成绩已经可以与英特尔笔记本 CPU 相提并论。

A10 处理器内核上的编号为 TMGK98,延续了 A9 TMGK96,而核心面积大约 125 平方毫米,封装使用了台积电最新的 InFO 技术而比以往更紧凑,晶体管据称 33 亿个。


按照苹果的说法,A10 Fusion 性能是第一代 iPhone 芯片的 120 倍,比 iPhone 6s 中的 A9 提升 40%。同时这是 A 系列的首个四核处理器,苹果同样想到了把它做成大小核心的设计,其中两个高性能核心,另外两个低性能核心。

这一代的 A10 Fusion 成为苹果首款四核处理器,官方数据显示,它拥有 33 亿个晶体管,相比 iPhone6s 的 A9 处理器快 40%,是 A8 的 2 倍,图形处理器比 A9 快 50%,是 A8 的 3 倍。

能一口气看到这里的观众,在下实在佩服,不过与非网小编给大家准备了一个表格,如下。之所以现在才掏出这个表格,就是防止你看完表格就啥都不看了呀!

看完苹果 A 系列处理器的升级之旅,你一定感慨万千,是不是满脑子都是“买买买”?小编则不禁感慨,苹果不愧是科技界巨头,一次次升级一次次震撼。在此非常期待国产品牌的崛起,从单纯的手机组装来一次说走就走的自主研发之旅。

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