苹果a9处理器,原创苹果黑科技每次苹果发布新的设备，新处理器都是其中最吸引人的元素之一，而每一次苹果新处理器带来的强悍性能和极为出色的能耗比表现都令人惊讶这一次，苹果又带来了A9系列处理器：包括使用在iPhone上的A9和iPad。

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每次苹果发布新的设备，新处理器都是其中最吸引人的元素之一，而每一次苹果新处理器带来的强悍性能和极为出色的能耗比表现都令人惊讶。这一次，苹果又带来了A9系列处理器：包括使用在iPhone上的A9和iPad上的A9X，那么它们到底有多强？能否成为了消费者眼中新一代移动设备的性能标杆呢？

苹果A9系列处理器登场

这次，苹果A9处理器一如既往的不负众望，不但工艺升级，整体架构设计也大跃进，堪称目前最先进的移动处理器。A9系列处理器分为了两款，一款是被应用在iPhone 6s和iPhone 6s Plus中的A9，另一款则是用在iPad Pro中的A9X。不过由于iPadPro要到11月份才会正式推出，因此目前玩家主要的目光都集中在iPhone6s系列的A9处理器上。

苹果官方对A9处理器的介绍

苹果宣称A9是其“第三代”64位移动处理器，拥有的架构属于“台式电脑级”架构，整体性能相比前代产品提升“70%”之多，图形性能提升高达“90%”。有关这几个词汇的具体含义，我们下文来一一解读。

“第三代”64位处理器

苹果是全球第一家发布并实际应用ARM指令集的64位移动处理器的厂商。第一代的64位移动处理器型号为A7，第二代为A8，而A9就是最新的第三代。A9处理器的CPU部分基于ARMv8-A架构，ARMv8-A架构是ARM旗下的面向移动计算的64位指令集架构。这个架构设计灵活而强大，兼容16位、32位和64位指令集，支持64位通用寄存器、SP（堆栈指针）和PC（程序计数器）、支持64位数据处理和扩展的虚拟寻址，是目前最主要的移动计算架构之一。

ARMv8-A架构早在几年前就已经发布

A9 CPU：性能提升70%

和之前的A7、A8类似，A9处理器依旧采用了双核心CPU设计，不过主频被提升到了1.8GHz，主频的提升和新的架构设计以及新工艺的应用都有一定关系，这也是苹果近几代来首次如此大幅度提升处理器主频，之前的A6、A7和A8的主频都基本维持在1.3GHz到1.4GHz。

更细节的一些资料显示，A9的一级缓存非常大，每个核心拥有64KB的一级数据缓存和64KB的一级指令缓存，二级缓存为3MB，三级缓存更是高达8MB。这基本上和桌面PC相当。从缓存角度来说，更大的缓存可以提高数据命中率、降低数据延迟甚至提升能耗比等，A9在这方面做得非常大方。

X光下的A9处理器，清晰可见CPU部分和CPU部分，以及超大的缓存。

在CPU架构的具体改进方面，目前只知道是继续在之前A8的CPU架构上做出了大幅度改进。之前A8相对于A7改进其实并不大，只是增加了诸如整数乘法单元的数量，改善了浮点加法和整数乘法的延迟，并且调整了分支预测和缓冲等，同频率整体性能提升大概在15%到20%左右，因此A8的CPU可以称作是A7的CPU改进增强版。

不过在A9上，全新的FinFET和全代14nm或者16nm工艺的应用，使得苹果可以大刀阔斧的改进CPU架构，加入更多的执行单元同时大幅度提升处理器内部的执行效率。因此A9相比A8应该有更为革命性的变化。目前根据GeekBench的测试来看，A9的CPU部分性能单核心高达2500分左右、多核高达4400分，相比之前A8的1600分和2800分，A9所宣称的提升70%基本靠谱。

A9的GPU：90%提升可期

A9的CPU信息目前还不是很明确，不过在GPU方面资料就丰富多了。根据目前的资料和拆解情况来看，A9使用了PowerVR最新的第七代PowerVR GT7600 GPU。这颗GPU的性能极为强悍，属于PowerVR7XT家族中的中高端产品。GT7600拥有6个USC，每个USC有32个ALU，因此总计有192个ALU核心。相比之下，上一代的A8采用的是PowerVR GX6450，隶属于PowerVR 6XT家族，拥有4个USC，每个USC还是32个ALU，总计128个ALU。仅仅看着色器数量，A9就比A8多了50%，再加上GPU频率提升等因素，A9的具体图形性能表现值得期待。

拆解得到的苹果A9处理器和存储单元封装真身

PowerVR 7XT家族的产品规格和特色说明

PowerVR 7XT家族的架构简图

其他功能方面，PowerVR 7XT增加了“Tessellation Co- Processor”也就是处理曲面细分的相关协处理器，能谱配合VDM（Vertex Data Master，顶点数据管理器）实现完整的硬件曲面细分功能。此外，几何前端的顶点数据管理器的几何性能也翻了一番，计算数据管理器也大幅度提升了速度。在计算能力方面，SFU和ALU可以并发操作，效率更高。

在GFXBench的Manhattan3.0中，iPhone 6s和iPhone 6s Plus的GPU成绩高达39fps左右，基本上达到了iPhone 6系列的20.8fps的一倍，看来苹果宣称的提升90%所言不虚。对比Android机型，目前最强的骁龙810也仅仅只能跑出25fps左右。总的来看，综合功能提升、性能提升、USC数量提升等，苹果A9的GPU又一次拿下了手持移动设备GPU王者之位。

全新工艺：两种处理器

苹果在A9上启用了全新的工艺，并同时选择了台积电和三星作为代工合作伙伴，因此最终的具体产品型号有所差别。

经过拆解和确认，目前iPhone 6S和6S Plus中存在两种不同型号的处理器，如果名称是APL0X98/5X98，那么说明其来自三星；而如果是APL1022这样以“1”开头的处理器编号，则说明来自台积电。其实，苹果手机中使用的存储芯片也往往来自多家供应商，这次处理器来自多家供应商，也并没有什么特别值得大惊小怪的。

TSMC的16nm工艺目前良率和性能表现都非常不错。

芯片面积上，三星代工的A9的封装面积应该是94平方厘米，相比A8的89平方厘米稍大近10%。晶体管数量方面，A9的晶体管数量大约在30亿到35亿左右，相比A8的20亿来说是“暴增”，这主要还是拜8MB的三级缓存所赐。如果用桌面处理器来对比，英特尔Core i7- 6700K处理器同为14nm工艺，核心的封装面积大概在122平方毫米左右，晶体管数量不详，而参考Haswell的晶体管数量最高端版本大约在20亿左右，可以假设Core i7-6700K的数量应该不会超过35亿。由此可见，苹果A9的晶体管密度还是相当可观的。

苹果历代A系列处理器回顾

实际上，苹果并非处理器设计“专业户”，早前的三款iPhone处理器型号分别是PAL0098、APL0278、APL0298，虽然都出自于苹果产品，但是架构方面多采用的是ARM官方架构，并且设计也并非苹果，而是三星和其他公司。苹果首款自行设计的处理器为A4，搭配了划时代的iPhone 4发布。实际上，A4处理器依旧使用了Cortex-A8架构，只是苹果做出了深入优化，使得功耗和性能表现更为出色。在这款处理器上，苹果首次开始考虑改动核心架构，比如将Cortex-A8的部分处理器接口做出调整，并且将L2缓存从原始设计的512KB增大到640KB。

随后的苹果A5处理器采用了双核心的Cortex-A9方案，这也是苹果首款双核处理器。而其继任者A6是苹果首款自行研发核心架构的处理器，被称为Swift，它和当时市场上所有的基于ARM指令集的CPU在核心架构设计上都存在巨大差异。Swift的改进相当成功，整体性能相比之前的Cortex-A9提升了大约37%左右，功耗却没有明显增加。接下来的苹果A7、A8、A9都采用了64位设计，尤其是A7，是全球首款64位设计的移动处理器产品。A8则奠定了苹果在高端移动处理器上的皇者地位。

苹果的A6处理器标志着苹果开始掌控整个移动计算设备全产业链

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