iPad Pro的A9X芯片有什么神秘之處？
2015-11-28 17:57:10 weiphone每年 Chipworks 都會拆解蘋果公司 iPhone 和 iPad 中應用處理器以一探究竟。此前 iPhone 6s 和 iPhone 6s Plus 上市之后，正是 Chipworks 的拆解讓我們知道蘋果同時使用三星和臺積電生產的芯片。在本月初剛上市的iPad Pro上，蘋果給這款設備配備了A9X芯片，那么在這款芯片上又隱藏了哪些蘋果的“秘密”，通過它我們能否發現蘋果在芯片研發方面的最新進展呢？
認識A9X芯片
每年 Chipworks 都會拆解蘋果公司 iPhone 和 iPad 中應用處理器以一探究竟。此前 iPhone 6s 和 iPhone 6s Plus 上市之后，正是 Chipworks 的拆解讓我們知道，蘋果公司今年在這兩款設備上使用使用了三星和臺積電生產的芯片，這個發現讓很多人倍感意外，隨后也出現了許多風波。
Chipworks 還公開了臺積電和三星所生產的 A9 芯片的尺寸，讓我們了解到在晶體管密度方面臺積電和三星的 16 納米和 14 納米芯片生產技術有什么區別。
而本月初蘋果公司的 iPad Pro 已經上市，該設備運行的是比 A9 芯片還要強的 A9X 芯片。根據此前最早寫出 iPhone 6s 芯片版本識別工具的開發者對 iOS 9.1 固件的分析，iPad Pro 則只有一種芯片型號 s8001（j98aap），CPID 為 32769，也就是說蘋果只選擇了一家代工廠來生產 A9X 芯片，而且極有可能是三星。之前 iPad Air 2 (A8X) 的 CPU 頻率為 1.5GHz，iPhone 6s (A9) 為 1.85GHz，對比之下，A9X 的頻率相比 A9 提升了 22%，而比 A8X 高 51%，蘋果表示它能夠秒掉目前市場上80%的便攜PC設備。
以下就是 Chipworks 提供的 A9X 芯片的真容：
Chipworks 的 Dick James 表示 A9X 芯片中一個有 12 個 GPU，兩個 CPU 核心，但是和 A9 芯片不一樣，它沒有第三級高速緩沖存儲器。在上圖中，藍色方框內分別有 2 個 GPU，總共就有 12 個，綠色方框的即為 CPU 核心。
此前在 A9X 的初步評測中，Anatech就 指出 A9X 全面轉換到了 FinFET 工藝制程，給予了更多可挖掘的潛力。他們認為“芯片門”之后蘋果沒有理由這么做了，要么選擇三星，要么選擇臺積電，而開發者的分析也已經證實了這個猜測。或許是因為 FinFET 工藝太新，產量不會很大，又很難確定可靠性如何，所以在芯片尺寸減小但又要保證突破性的性能情況下， 蘋果也意識到了 A9X 增加第三個核心并非易事。
值得指出的是，蘋果 GPU IP 供應商 Imagination Technologies 列出的 Series 7XT 圖形 IP 變體僅有 2 個、 4 個 、6 個、 8 個和 16 個著色集群，而 12 個著色進群則是蘋果公司對 Series 7XT 進行半定制的出來的結果，這就和去年在 A8X 芯片上蘋果公司對 Series 6XT 圖形 IP 所做的半定制是一樣的。
A9X 芯片有多大
根據 Chipworks 公布的數據，A9X 芯片的總面積大約為 147 平方毫米，而三星生產，制造工藝為 14nm FinFET 的 A9 芯片的總面積為 96 平方毫米；臺積電生產的，工藝為 16nm FinFET 的 A9 芯片總面積為 104.5 平方毫米。A9X 比臺積電生產的 A9 芯片的總面積相比大了40%。顯然 A9X 芯片總面積增加了不少，這也就意味著該芯片的生產難度更高，特別是在使用相對比較新的生產技術的情況，挑戰會更高。
至于上一代，iPhone 6 的 A8 采用 POP 封裝，帶有 1GB 內存，核心面積為 89.25平方毫米，得益于臺積電 20nm HKMG 工藝 A8 相比 A7 的 102 平方毫米小 13%。
關于沒有第三級緩存
在上文我們已經指出在 A9X 芯片中，蘋果并沒有和 A9 芯片一樣采用 8MB 片上緩存存儲器設計，為什么會有這個結論呢？
A9X 芯片的存儲器接口寬度是 A9 芯片的兩倍，這樣芯片將數據傳送到存儲器或者數據從存儲器中傳輸出來的速度就是 A9 的兩倍。之所有能夠有這樣的速度是因為 A9X 它支持的是 iPad Pro 這樣相對比較大的設備，與 A9 芯片相比它能夠獲得更多熱空間（因為 iPad Pro 更大它可以使用更為耗電的芯片），而且它可以做得比手機芯片大，占用更多空間（在 iPhone 6s 和 iPhone 6s Plus 中，內存是在 A9 芯片上，而 iPad Pro 的內存在是在邏輯板上）。
最后，A9X 本身就是一款相對比較大的芯片，這也就意味著它的生產難度高于 A9 芯片。和已經增加的芯片制造成本相比，增加第三級高速緩存存儲器帶來的性能提升并不大，不值得蘋果為此進一步提高成本。
A9X 是一次技術成就
A9X 可以說是目前市場上最先進的移動片上芯片系統。它擁有一流的CPU和圖形性能，采用最先進的生產技術，是一款面積非常大的芯片，所以在各種測試中，它才能夠脫穎而出。
此前跑分網站 GeekBench公布的 iPad Pro 跑分成績來看，A9X 單線程跑分達到了 3242 分，多線程也達到了 5521 分。而最新的驍龍 820 芯片，其在最近的一次跑分中，單線程得分 2032，多線程得分為 5910。能夠在 2015 年就開發出 A9X 這樣的芯片，相信蘋果公司的工程團隊也非常自豪。
A9 和 A9X 芯片對于蘋果來說是巨大的成功，它們的重要性不僅影響到蘋果的盈虧。所有人都認為從零開始，用 5 年時間來開發一流的芯片是無稽之談，所以沒有人想過要嘗試。但是隨著 iPhone 和 iPad 的性能優勢不斷擴大，一些口袋里有錢的廠商可能也蠢蠢欲動，開始思考他們能不能也自己設計芯片。不知道在未來幾年蘋果公司的芯片團隊還會給我們帶來怎樣的驚喜，相信用戶們應該也會非常期待蘋果A系列芯片未來的發展。
