iPhone 6s的A9處理器應(yīng)該是怎樣的？

藍(lán)色

雖然捧蘋果iPhone手機(jī)已經(jīng)沒什么新意，但蘋果一家能對抗整個(gè)安卓陣營的背后也是有強(qiáng)大支撐的，他們被公認(rèn)為是唯一一家能掌控整個(gè)生態(tài)鏈的公司，因?yàn)樘O果一只手控制了iOS軟件系統(tǒng)，另一只手控制著A系處理器，一軟一硬都是這個(gè)生態(tài)鏈的核心所在。

據(jù)說我們的世界被三個(gè)蘋果改變了，第一顆蘋果誘惑了亞當(dāng)、夏娃，第二顆蘋果砸在了牛頓頭上，第三顆蘋果被喬幫主咬了一口，成就了現(xiàn)在的蘋果帝國。如此夸張的說法顯然經(jīng)不住科學(xué)精神的推敲，不過你也不得不承認(rèn)蘋果是一家非常非常成功的商業(yè)公司——就跟格力廣告一樣，蘋果是掌握了核心科技的，iPhone、iPad、Apple Watch以及Apple TV等產(chǎn)品都用上了自家的A系處理器。

雖然捧蘋果iPhone手機(jī)已經(jīng)沒什么新意，但蘋果一家能對抗整個(gè)安卓陣營的背后也是有強(qiáng)大支撐的，他們被公認(rèn)為是唯一一家能掌控整個(gè)生態(tài)鏈的公司，因?yàn)樘O果一只手控制了iOS軟件系統(tǒng)，另一只手控制著A系處理器，一軟一硬都是這個(gè)生態(tài)鏈的核心所在。

說到處理器，蘋果每年的發(fā)布會(huì)上都會(huì)隨iPhone、iPad等產(chǎn)品升級帶來全新的處理器，今年9月最新面市的iPhone 6s以及6s Plus不出意外就會(huì)用上最新的A9處理器，基于最新的FinFET工藝生產(chǎn)，并將會(huì)繼續(xù)提升CPU、GPU性能，傳聞中新款A(yù)pple TV甚至?xí)邆渲鳈C(jī)級的性能，非常令人期待。

蘋果的A9處理器到底應(yīng)該怎樣？官方?jīng)]公布之前大家都只能猜測，不過我們可以從蘋果近年來推出的歷代處理器中管中窺豹，看看蘋果的處理器是如何進(jìn)步的，在安卓陣營處理器核心數(shù)不斷向4核、8核甚至10核瘋狂升級的過程中，蘋果又是如何“淡定”地繼續(xù)雙核路線的。

蘋果多年前還是ARM的原始股東了，現(xiàn)在則是ARM的合作伙伴，而且是架構(gòu)授權(quán)合作，蘋果可以自己設(shè)計(jì)兼容ARM ISA指令集的處理器架構(gòu)。

不過說到處理器歷史，蘋果推出的前三代iPhone手機(jī)時(shí)使用的處理器并不是他們自己開發(fā)的，而是三星操刀的，真正屬于蘋果、并且有了Ax這個(gè)命名的是從iPhone 4開始的A4處理器，發(fā)布于2010年，還被蘋果用在了iPad上。

其實(shí)說起來，蘋果推出自家處理器的過程也不是一蹴而就的，在此之前蘋果也做了很多準(zhǔn)備工作，除了積極獲得ARM公司的股權(quán)，蘋果當(dāng)初也收購了不少ARM處理器設(shè)計(jì)公司，包括PA Semi、Intrinsity等等，也挖過不少技術(shù)人才，Jim Keller早年間是AMD公司K7、K8架構(gòu)的設(shè)計(jì)師，在PA Semi時(shí)因?yàn)槭召彾M(jìn)入蘋果，參與過蘋果A4、A5等多款處理器的研發(fā)，2012年又回到了AMD公司，現(xiàn)在負(fù)責(zé)AMD公司重中之重的Zen架構(gòu)處理器開發(fā)。

既然A4是蘋果A系列處理器的真正起點(diǎn)，那么我們就從A4開始看下蘋果這幾年來都出過哪些A系處理器。

蘋果A4：A系處理器的奠基人

iPhone 4被認(rèn)為是iPhone系列手機(jī)的經(jīng)典之一，它所用的A4處理器其實(shí)也很經(jīng)典，蘋果首次在這款處理器上用了Ax的命名。它使用的是單核Cortex-A8架構(gòu)，但并非ARM標(biāo)準(zhǔn)版，據(jù)說是經(jīng)過了Intrinsity和三星修改，L2緩存從iPhone 3GS處理器上的256KB增加到了512KB，使用三星45nm工藝制造，核心面積53mm？。

除了L2緩存之外，A4相對前代其實(shí)只是小改款，CPU最高頻率提升到了1GHz，GPU頻率提升到了250MHz，內(nèi)存規(guī)格則沒有變化。即便如此，A4的性能還是比前代有明顯優(yōu)勢的，除了iPhone 4，蘋果也開始在iPad平板中使用這款處理器。

蘋果A5：單核變雙核，制程工藝交替

iPhone 4之后蘋果推出的手機(jī)是iPhone 4s而非iPhone 5，所用的處理器升級到了A5，最大的變化是蘋果開始支持雙核，使用的是自己修改的Cortex-A9核心，因?yàn)殡p核的緣故，L2緩存也加倍到了1MB，并開始支持LPDDR2內(nèi)存，而且總?cè)萘恳矎闹暗?56MB提升到了512MB，整合的GPU也是新一代的PowerVR SGX543MP2雙核。

整個(gè)A5處理器實(shí)際上出了三款不同的型號，首款用的還是45nm工藝，所以核心面積達(dá)到了122mm？，期間蘋果在iPad 2某款型號上低調(diào)升級了32nm HKMG工藝，核心面積降低到了69.6mm？，Apple TV上用的是單核版A5，核心面積只有37.8mm？了。

蘋果A5X：iPad開辟獨(dú)立處理器產(chǎn)品線

整個(gè)A5時(shí)代說起來其實(shí)是有4款處理器的，因?yàn)?012年蘋果發(fā)布的iPad 3不僅用上了New iPad這樣奇葩的名字，而且一舉把分辨率提升到了2048x1536，足足是原來的四倍，分辨率的提升對GPU性能要求更高了，所以蘋果開始為iPad平板開辟了獨(dú)立的處理器產(chǎn)品線，iPad 3用的就是A5X處理器。

與A5相比，A5X依然是雙核A9架構(gòu)的CPU核心，但GPU核心從PowerVR SGX543MP2翻倍到PowerVR SGX543MP4，同時(shí)內(nèi)存從雙通道提升到四通道，帶寬加倍，不過因?yàn)?5nm工藝的問題，A5X的核心面積也達(dá)到了165mm？，這是蘋果歷年來核心面積最大的A系處理器了，現(xiàn)在也沒有超越的。

蘋果A6：自己開發(fā)CPU架構(gòu)

轉(zhuǎn)眼間這又到了iPhone 5了，手機(jī)方面是首次升級了4寸屏幕和1136x640分辨率，分辨率的提高對系統(tǒng)性能的要求也更大了，所以A6在性能上有大幅加強(qiáng)，首先是蘋果從A6開始使用自己開發(fā)的Swift CPU架構(gòu)，不像之前那樣基于ARM的Cortex-A9架構(gòu)修改，它既不是A9也不是A15。

此外，A6處理器的頻率相比之前有了明顯提升，達(dá)到了1.3GHz，整合的GPU核心為PowerVR SGX543MP3，運(yùn)行頻率也提升到了266MHz，使用三星的32nm HKMG工藝制造。

蘋果A6X：GPU繼續(xù)堆料

同代的iPad 4平板這次繼續(xù)使用了增強(qiáng)版的A6X處理器，CPU還是雙核Swift架構(gòu)，不過頻率略微提升到1.4GHz，GPU繼續(xù)暴力堆上了PowerVR SGX554MP4，內(nèi)存還是四通道LPDDR2-1066，核心面積也達(dá)到了123mm？。

蘋果A7：首款64位移動(dòng)芯片，iPhone、iPad再次統(tǒng)一

隨著蘋果對自主CPU架構(gòu)的得心應(yīng)手，iPhone 5s上所用的A7處理器升級到了雙核Cyclone架構(gòu)，但它這次使用的是ARMv8指令集，這是智能手機(jī)上首次應(yīng)用64位指令集，與之配套的iOS 7系統(tǒng)也是64位的，蘋果2013年引領(lǐng)的64位潮流讓安卓陣營追了一年才趕上。

此外，蘋果這次在iPhone及iPad產(chǎn)品線都使用了A7處理器，并沒有推A7X處理器，因?yàn)樘O果表示A7處理器的性能太好了，足夠應(yīng)付iPad平板需要。蘋果的底氣來源還有A7的秘密武器——蘋果這次沒有推出四通道的增強(qiáng)版處理器也有A7加入4MB L3緩存的因素，這在移動(dòng)處理器中還是獨(dú)一份。

64位ARM架構(gòu)以及PowerVR G6430四核GPU還有4MB的L3緩存也讓A7的核心面積也達(dá)到了102mm？，這是iPhone手機(jī)處理器中核心面積最大的一款。

蘋果A8：恐怖的20億晶體管，但核心更小了

去年推出的iPhone 6、iPhone 6 Plus迎合了市場對大屏的需要，與之相配的處理器是20nm工藝的A8，它使用的是改進(jìn)版雙核Cyclone架構(gòu)，頻率1.4GHz，GPU則是PowerVR GX6450四核，頻率450MHz，內(nèi)存還是前代的64bit位寬LPDDR3-1600，不過A8處理器的晶體管數(shù)量達(dá)到了20億個(gè)，是A7的兩倍，而核心面積從A7的102mm？降低到了89mm？，這還要?dú)w功于TSMC的20nm工藝。

蘋果A8X：首嘗三核CPU

蘋果的A7處理器可以同時(shí)用在iPhone及iPad上，不過到了A8時(shí)代，蘋果在iPad Air上又用回了增強(qiáng)版的A8X處理器，而且改動(dòng)還不小，因?yàn)锳8X是蘋果首次嘗試3核心，GPU也從之前的4核G6450變成了8核的G6850，依然是暴力堆料的感覺，當(dāng)然帶來的效果也是簡單粗暴的，iPad Air 2平板的性能繼續(xù)傲視群雄。

蘋果的A9處理器還有大升級嗎？

與安卓陣營的處理器廠商相比，蘋果的A系處理器看起來進(jìn)步很慢，別人家的手機(jī)都開始上8核甚至10核處理器了，蘋果的iPhone依然是雙核處理器。但在這背后，蘋果的A系處理器實(shí)則有著自己穩(wěn)健的升級步驟，看起來進(jìn)步不大，但很多優(yōu)勢是高通、聯(lián)發(fā)科等廠商追不上的，或者無法跟進(jìn)的。

相對來說，蘋果在CPU核心數(shù)量的提升上較為保守，不過蘋果的A系處理器單核性能一直是標(biāo)桿性的，而且還要考慮到蘋果往往是在頻率只有1.3-1.4GHz下達(dá)到這個(gè)水平的，驍龍、聯(lián)發(fā)科的處理器核心頻率往往都都在2GHz甚至2.5GHz。

可以說，除了在多核性能上蘋果A系處理器跑不過高通、聯(lián)發(fā)科等廠商之外，A系處理器在架構(gòu)設(shè)計(jì)、GPU性能、制程工藝等方面往往是領(lǐng)先其他廠商的，2013年蘋果A7開移動(dòng)處理器64位先河，而安卓廠商直到去年下半年才開始用上Cortex-A53這種入門級64位核心處理器。此外，4MB L3緩存這種奢侈的設(shè)計(jì)更是其他廠商不敢輕易嘗試的，畢竟這會(huì)增加設(shè)計(jì)難度，提升成本。

當(dāng)然了，我們也要公平地說下蘋果能任性設(shè)計(jì)自家的A系處理器是因?yàn)樗麄儾恍枰紤]外需，而且蘋果做的只是應(yīng)用處理器，沒有基帶，聯(lián)發(fā)科、高通則不同，他們要對外出售產(chǎn)品，需要考慮成本和競爭力，還有基帶也要占用很大一部分SoC核心面積。

至于最新發(fā)布的iPhone 6s、iPhone 6s Plus的A9處理器，我們現(xiàn)在所知的是它會(huì)使用FinFET工藝，三星的14nm及TSMC的16nm都有可能代工（或者二者分配不同比例），有消息稱A9處理器核心面積只有85mm？，比A8還要更小。

另外，蘋果的處理器一直使用PoP封裝，所以A9處理器還會(huì)封裝系統(tǒng)內(nèi)存，今年iPhone 6s上2GB內(nèi)存基本上可以確定了，而且是功耗更低的LPDDR4，那么A9+2GB內(nèi)存的組合肯定又要讓安卓廠商的旗艦機(jī)忙一陣子了。