【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處理器的授權生產方式,其一是直接取得架構授權,這種授權相對來說較為簡單,可以直接生產Cortex-A7/A9/A15等架構的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指令集授權之后自行研發(fā)ARM處理器架構并生產“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”,和高通目前的產品一樣都是采用了ARMv7指令集。另外高通的GPU架構也是自家研發(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合,它的效率Cortex-A9架構高出不少,面對高通的Krait 300/400也不落下風,而A7則是A6的完美繼任者。
關于A7處理器的相關信息,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之后能夠將核心面積縮小到原來的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,就能夠將晶體管數量翻倍,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。AnandTech認為后者的可能更大一些,而且是在A6的swift架構基礎上發(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,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,這主要依靠架構方面的調整來實現。
相對A6來說,A7的最大改變就要數L1的指令/數據緩存大小均從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計在AMD的x86處理器中很常見,但在ARM產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%,而且分支預測能力和內存預讀取能力都大幅提升。
下面就用數據來說話吧,測試工具為Geekbench 3.0.0。
從圖表中我們可以看到,iPhone 5S的內存帶寬提升少則6%,多則60%,雖然AnandTech不能確定Geekbench的測試結果是否 準確,但A7處理器極大的提升了內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。
【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,參測的設備基本上囊括了目前所有主流的ARM處理器。
【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。
【GPU型號確定 還是PowerVR】
關于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,從這一點上就能夠將目前絕大部分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。
【GPU性能測試 中規(guī)中矩】
【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)視運動數據,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據完全可以交給M7來進行處理器,對整機的續(xù)航時間會有所幫助。
【總結:誰說蘋果不堆硬件?】
AnandTech的總結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,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。
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