蘋果:A7處理器 + M7協(xié)處理器 解析http://www./pad/ 2013年09月19日14:38 來源:eNet硅谷動力 作者:AnandTech
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【文章摘要】首款作品是iPhone 5上搭載的A6處理器,代號為“Swift”,,和高通目前的產(chǎn)品一樣都是采用了ARMv7指令集,。另外高通的GPU架構(gòu)也是自家研發(fā)的,,但由于GPU研發(fā)門檻較高,所以蘋果一直以來都是采用PowerVR提供的GPU核心,。
【A7處理器規(guī)格推測】 在介紹A7處理器之前,,我們要先介紹一些ARM處理器的授權(quán)生產(chǎn)方式,其一是直接取得架構(gòu)授權(quán),,這種授權(quán)相對來說較為簡單,,可以直接生產(chǎn)Cortex-A7/A9/A15等架構(gòu)的ARM處理器,并自行搭配GPU,,代表廠商就是三星以及NVIDIA,。 而另一種方式則是取得ARM指令集授權(quán)之后自行研發(fā)ARM處理器架構(gòu)并生產(chǎn)“非公版”處理器,代表廠商為高通,,而蘋果從去年開始也加入了這一行列中,,首款作品是iPhone 5上搭載的A6處理器,代號為“Swift”,,和高通目前的產(chǎn)品一樣都是采用了ARMv7指令集,。另外高通的GPU架構(gòu)也是自家研發(fā)的,但由于GPU研發(fā)門檻較高,,所以蘋果一直以來都是采用PowerVR提供的GPU核心,。
在之前的測試中,蘋果A6處理器被認為是目前最好的ARM處理器之一,,它是性能和功耗的完美結(jié)合,,它的效率Cortex-A9架構(gòu)高出不少,面對高通的Krait 300/400也不落下風,,而A7則是A6的完美繼任者,。 關(guān)于A7處理器的相關(guān)信息,AnandTech的題外話比較多,,在這里我們挑出一些有用的部分分享給大家,。 AnandTech認為A7處理器是采用三星的28nm HKMG工藝制造的,20nm工藝由于目前還不太成熟,,所以蘋果不敢貿(mào)然采用,,而且蘋果也還沒有做好將處理器代工交給臺積電的準備,所以這次三星依然是蘋果A7處理器的唯一代工廠,。 A7處理器的具體參數(shù)都是蘋果在發(fā)布會上提到的那些,,比如說尺寸為102mm2,晶體管數(shù)量超過1億,,相比A6來說增加了一倍,。理論上32nm進化到28nm之后能夠?qū)⒑诵拿娣e縮小到原來的76.5%,但世界上是沒有完美的事情的,因此實際上的面積可能是原來的80%到50%之間,,也就說是A6處理器如果采用28nm制造工藝的話,,其核心面積會在80mm2左右,A7只不過是將核心面積增加了20mm2,,就能夠?qū)⒕w管數(shù)量翻倍,,這表明蘋果對晶體管區(qū)域進行了進一步的優(yōu)化,當然具體的細節(jié)就只有蘋果自己知道了,。 既然是一顆64位處理器,,那么A7所采用的必然是ARMv8指令集,具體架構(gòu)方面有兩種可能,,一是直接使用ARM的Cortex-A57,,二是蘋果繼續(xù)自家研發(fā)架構(gòu)。AnandTech認為后者的可能更大一些,,而且是在A6的swift架構(gòu)基礎(chǔ)上發(fā)展出來的,。 下面就是A7處理器的具體規(guī)格了,AnandTech認為A7處理器依然是雙核架構(gòu),,主頻和A6一樣為1.3GHz,因為多核心目前的優(yōu)勢并不明顯,,蘋果更加注重的是單核心的性能,。至于高頻則和多核心一樣會帶來更高的功耗,這對電池容量只有不到1600mAh的iPhone來說是致命的,,所以1.3GHz的頻率完全夠了,。 AnandTech用Geekbench對iPhone 5S進行了測試,并詢問了開發(fā)商,,最后他們可以負責任的說A7確實是一顆雙核處理器,。
【64位處理器強在哪里?】 除了A7之外,,iPhone 5S中還有一個協(xié)處理器M7,,前者的代號為Cyclone,而后者則是Oscar,。 A7是首款64位ARM處理器,,它的推出甚至要比ARM的其它合作伙伴早出半年左右,意義無疑是重大的,。相對A6來說,,A7處理器的CPU/GPU頻率可能并沒有任何提升,但性能方面卻增加了不少,,這主要依靠架構(gòu)方面的調(diào)整來實現(xiàn),。 相對A6來說,A7的最大改變就要數(shù)L1的指令/數(shù)據(jù)緩存大小均從32KB增加到了64KB,雖然更大的緩存可能會帶來延遲的增加(從2個時鐘增加到了3個時鐘),,但命中率方面會大幅提升,,這能夠彌補延遲提升所帶來的缺陷。這種增加一級緩存的設(shè)計在AMD的x86處理器中很常見,,但在ARM產(chǎn)品中還是第一次見到,,但以后肯定就比較多見了。一個更大L1緩存代表著一個更大,、更加強悍的CPU核心,。 兩個CPU核心共享的2級緩存保持1MB不變,但AnandTech推測其延遲只有A6處理器的二分之一,。 A7的內(nèi)存控制器也有了極大的改進,,相比A6來說延遲能夠降低20%,而且分支預(yù)測能力和內(nèi)存預(yù)讀取能力都大幅提升,。 下面就用數(shù)據(jù)來說話吧,,測試工具為Geekbench 3.0.0。 從圖表中我們可以看到,,iPhone 5S的內(nèi)存帶寬提升少則6%,,多則60%,雖然AnandTech不能確定Geekbench的測試結(jié)果是否 準確,,但A7處理器極大的提升了內(nèi)存帶寬這一點完全是能夠確定了,。 下面再來看看A6相對A6的性能對比,測試工具依然是Geekbench 3.0.0,。 相對A6來說,,A7的整數(shù)性能提升了44%,浮點性能則提升了69%,,內(nèi)存帶寬則提升了35%,,從中可以確定iPhone 5S所采用的內(nèi)存頻率應(yīng)該也有所提升,當然64bit的存儲器接口也是必不可少的,。
【喜聞樂見的CPU性能測試:完秒驍龍800】 下面進入最為精彩的環(huán)節(jié)——CPU性能測試部分,,參測的設(shè)備基本上囊括了目前所有主流的ARM處理器。 除了偶爾被剛剛發(fā)布的Atom Z3770領(lǐng)先之外,,其它測試中A7處理器均處于領(lǐng)先地位,,至于目前在Android領(lǐng)域中采用最廣泛的驍龍800則完全不是其對手。 【歷代iPhone性能對比】 看完了逆天的CPU性能,,我們再來看看歷代iPhone之間的性能對比吧,,雖然這是一個毫無懸念的測試。 毫無疑問,,iPhone 5S是最強的,,其性能經(jīng)歷了跨越式的發(fā)展,就像從iPhone 4S過度到iPhone 5時候那樣。 【GPU型號確定 還是PowerVR】 關(guān)于A7處理器的GPU型號一直都是個迷,,有傳言稱蘋果放棄了PowerVR,,也有傳言稱這是蘋果自主研發(fā)的,但最終的事實證明A7采用的依然是PowerVR的產(chǎn)品,,但升級為6xx系列,。 蘋果曾明確表示A7處理器的GPU是支持OpenGL ES 3.0的,從這一點上就能夠?qū)⒛壳敖^大部分GPU排除在外,,合格的只剩下高通的Adreno 3xx,、PowerVR的6系列以及Mail-T6xx了,而高通的GPU一般只用在自家的產(chǎn)品中,,所以有可能的只有后邊的兩款了,。 真正決定A7處理器GPU型號的是蘋果官方文檔中對抗鋸齒的支持,截圖中的最后一行顯示MAX_SAMPLES=8,,代表這顆GPU支持8×MSAA,,這就排除了Mail-T6xx的可能,因為后者只支持4×和16×AA模式,。 而蘋果也在其文檔中數(shù)次提到了PowerVR SGX這樣的字樣,,這就更加印證了PowerVR GPU的說法。迄今為止,,蘋果是第一個也是唯一一個將PowerVR 6系列用到產(chǎn)品上的廠商,,至于聯(lián)發(fā)科的MT8135則是雷聲大雨點小,再過一段時間才能見到,。 在對比了PowerVR 6系列的詳細規(guī)格之后,,AnandTech認為A7采用的GPU舉行型號為G6430,,這是一款四核心的產(chǎn)品,,但頻率可能被限制在了200MHz左右,這是蘋果的一貫作風:提升GPU核心數(shù)量來彌補主頻較低的不足,。而蘋果使用G6340的目的顯然不是為iPhone 5S這塊分辨率只有1136×640的屏幕準備的,,畢竟G6430的理論性能非常強大,它必定為屏幕分辨率更高的產(chǎn)品做好了準備,。 【GPU性能測試 中規(guī)中矩】 GPU性能測試中,,A7的表現(xiàn)相對來說中規(guī)中矩,和驍龍800集成的Adreno 330互有勝負,,不知道面對Mail-T628和Tegra 4的72核心GPU之后表現(xiàn)如何,。 【M7協(xié)處理器解析】 除了A7處理器處理器之外,iPhone 5S中還搭載了一顆M7協(xié)處理器,,我們可以認為它是一個傳感器集線器,,接受從加速器、陀螺儀以及指南針等設(shè)備輸出的信號。M7還能連接iOS 7 CoreMotion API來連續(xù)監(jiān)視運動數(shù)據(jù),,可以看做是一個完美的健康助手,。 之所以要將M7獨立出來,蘋果是出于A7整體功耗的考慮,,有了M7之后,,A7在部分情況下就能夠出于長期休眠狀態(tài),一些后臺的傳感器以及運動數(shù)據(jù)完全可以交給M7來進行處理器,,對整機的續(xù)航時間會有所幫助,。 另外無論你在走路,跑步,,甚至開車,,M7協(xié)處理器通通知曉。由于M7協(xié)處理器知道你何時身處行駛的車輛中,,因此 iPhone 5S不會詢問你是否要加入路過的無線網(wǎng)絡(luò),。如果你的手機許久未動,例如當你睡覺時,,M7協(xié)處理器會減少網(wǎng)絡(luò)檢測,,從而節(jié)省電池電量。而且在蘋果地圖更新后,,地圖應(yīng)用可以運用M7協(xié)處理器來幫助用戶找到自己的車,。M7協(xié)處理器可以感應(yīng)到用戶合適停止開車并讓手機記錄車輛位置,當用戶再次需要用車的時候,,就可以借助M7和蘋果地圖的協(xié)作很容易地找到自己的車了,。 【總結(jié):誰說蘋果不堆硬件?】 AnandTech的總結(jié)我們就不逐字翻譯了,,從他們的這篇評測中我們就可以看出是更偏重于硬件方面,,對軟件以及其它部分的提及非常少。 可以說iPhone 5S最引人注目的地方就是那顆64位A7處理器,,從性能以及實際使用體驗上來看,,A7絕對是目前最好的ARM處理器,沒有之一,,出色的性能基本上能夠完秒高通驍龍800,,面對Intel的Atom Z3770在部分情況下也不落下風,首款64位ARM處理器的性能確實不容小覷,。 嚴格來說,,蘋果這次是有點喪心病狂了,不僅CPU用上了下一代架構(gòu),,連GPU也走在了Android廠商的前列,,PowerVR 6系列的GPU用在iPhone 5S確實有些屈才了,,頻率也遠低于正常標準,我們期待它在iPad上的表現(xiàn),。 |
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