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从A4到A10Fusion处理器大盘点

2020.02.15 来源: 浏览:0次
从A4到A10 Fusion处理器大盘点:苹果告诉你功能强大不在核数! http://www.50cnnet.com 物联中国
日期:2016-09-2 07: 7:06来源:物联中国 点击:986次 核心提示: 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。

 前不久iPhone7/7 Plus发布,瞬间点燃果粉 。发布前,分析师一度猜测亮点不多的iPhone7并不能拯救苹果2016年市场,现实却狠狠打了分析师一耳光(当然,这里面有三星Note 7的不争气给苹果送了不少分)。乍一看,变化的确不多,仅仅就是双摄像头、无线耳机、亮黑色。但A10处理器加身iPhone7的安兔兔跑分居然直接上178 97分,让所有安卓手机吓尿了。

 为啥iPhone手机每次一现身,A系列处理器就以霸者姿态秒杀众生?网上有一张打趣的图片,非常生动的形容了如今三大主流手机芯片的现状。如下。

 今天小编就来聊一聊这位强悍的 大妈 。回顾一下苹果A系列处理器这些年的霸屏之旅。

 A4 乔帮主的金钥匙

 说到苹果手机,怎能忘了iPhone4,那个让人癫狂的首秀产品。乔布斯在艺术上的造诣于此产品上,体现的淋漓尽致。苹果自主设计处理器升级之旅的第一站取名为A4。

 在此之前,初代iPhone 和iPhone G采用的都是RISC ARM 1176JZ(F)-S 架构的 CPU,由三星制造。GPU 用的则是 Imagination Technologies 公司设计的 PowerVR MBX Lite D 技术,主频为 10 MHz。09 年推出的 GS 好不少,CPU、GPU 和 RAM 几乎都翻了一倍,但用的还是其他公司设计的 Soc 方案。

 其实A4并不是跟随iPhone 4一起出生,在此之前,第一代iPad就已经采用A4芯片,CPU 用的是和上代相同的 Cortex A8 架构,但主频提升了 200MHz,GPU 的 PowerVR SGX5 5 不变,运行频率提升了 50 MHz。其中ARM Cortex-A8处理器是第一款基于ARMv7架构的应用处理器。iPad的风靡正是得益于Apple A4处理的强大。

 也许你会认为既然是第一款自主研发处理器,那一定有质的飞跃。其实不然,Apple A4处理器并没有太多革命性的创新,其结构和之前iPhone中使用的三星处理器非常类似。仅仅是主频升高,核心的cpu架构方面没有任何变化,这也是为什么 gs可以一直获得ios更新一直到ios6.x的原因。

 A5 双核初体验

 A5 是第二款苹果设计的 Soc,最早出现 2011 年 月举行的 iPad 2 发布会上,也是苹果第一款采用双核处理器的芯片。iPad 2 的运行速度更快,号称 CPU 的是初代 iPad 的两倍,GPU 是初代的 9 倍。

 苹果A5处理器采用了支持多核心的Cortex-A9架构处理器同时搭配Powervr SGX54 图形芯片。内置的CPU芯片和GPU芯片。A5处理器最重要的Cortex-A9架构处理器:Cortex-A9处理器基于先进的推测型八级流水线,该流水线具有高效、动态长度、多发射超标量及无序完成特征,这款处理器的性能、功效和功能均达到了前所未有的水平,能够满足消费、网络、企业和移动应用等领域产品的要求。

 iPad 2是A5处理器的代表产品,也凭借着这款处理器成为了首款双核平板。并且苹果因这一款平板产品独占鳌头,击败了市面上其他Android平板产品。

 总的来说,从A4到A5属于飞跃式进步,系统核心架构升级,单核变双核,GPU大幅强化,可以说A5的性能是大幅超越A4的,而这其中A5还有个变种,即使用 2nm制程的试水产品,续航能力得到了一定的提高。

 A5X 过渡产品露个脸

 Apple A5X也是双核心处理器(图形处理器为四核心),用于iPad第三代。苹果声称其图形处理能力为上一代 iPad 2 所采用之 Apple A5 处理器的二倍,更达到竞争对手NVIDIA Tegra 处理器的四倍。

 具体参数方面:5X的CPU部分有两个核心主频从800MHz~最高可达1.4GHz,GPU部分集成4个流处理内核(不分管线属于统一架构),制程采用45nm技 术,芯片面积为162.94 mm (12.82 mm x 12.71 mm)。由三星公司代工生产。

 总体来说,A5X相对于A5升级不大,仅仅加强了GPU性能,双核变四核。这也仅仅是为了配合新ipad超高的分辨率而特意强化了GPU,同时由于功耗的大幅增加,从名字也可以看出,这是一款过渡产品。

 A6 不以多核论英雄

 2012年9月12号,全球消费者翘首期盼的苹果iPhone 5如期发布,苹果A6处理器的神秘面纱也随之掀开。

 这颗处理器由苹果旗下子公司Intrinsity设计、三星代工制造,采用了独特架构设计(可能与高通的Krait架构有类似之处),性能介乎于Cortex-A9和Cortex-A5之间,基于 2nm工艺制程。

 苹果A6最大的特点就是具备动态调整CPU电压/频率特性,根据所开启的任务需求,主频可以在550MHz至1. GHz之间自动调节,从而在保证性能需求的同时,最大程度的降低其功耗,理论性能是苹果A5的两倍之多。

 在GPU方面,苹果A6集成了一颗三核芯的PowerVR SGX 54 MP 图形处理单元,内存位宽为64-bit,拥有有四个USSE2管道,每个管道都有四路矢量ALU单元和 2Flops的浮点性能,整体性能是苹果iPhone 4S的苹果A5处理器的双核芯PowerVR SGX 54 MP2两倍之多。

 可以说,A6又是一次大的飞越,使用了自家研发的全新swift架构(性能和A15类似)和arm-v7指令集。这一代u很好的体现了苹果的设计思想,在安卓旗舰4核8核漫天飞的时代,苹果另辟蹊径在核心架构上下功夫,最后的效果也很好。

 A6X 过渡产品

 A6X和之前的A6、A5第二版一样,都是三星 2nm HKMG工艺制造的。但是内核面积增大了很多:A6的长宽分别为9.8毫米、9.6毫米,面积大约94平方毫米,A6X则骤然增至12 平方毫米,其中长度11.9毫米、宽度10.4毫米,大了足足 0%。

 CPU部分其实基本没变,A6X、A6的布局几乎一模一样,也是两个苹果自己设计的Swift核心,只是主频从1. GHz略微提高到了1.4GHz。

 GPU就不同了,换成了新一代的Imagination PowerVR SGX554MP4,拥有四个核心。相比之下,iPhone 5 A6、iPad A5X、iPad 2 A5用的都是PowerVR SGX54 系列,分别有四个、三个、两个核心。

 这个其实也没什么好说的,A6的升级版,类似于A5x,保持ipad系列的一贯的高图形性能,用在iPad4上,也是一款过度产品。

 A7 这是一大步

 201 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1 %,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 0%,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1 %。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 0亿个晶体管,远远超过了Intel Haswell GT 四核版的17亿个,介于NVIDIA GK104 5亿个、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 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 1.8 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 MB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 1.8 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 84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 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 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 倍。

 能一口气看到这里的观众,在下实在佩服,不过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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