苹果的cpu和gpu架构 苹果处理器的gpu_4核处理器


苹果的cpu和gpu架构 苹果处理器的gpu_处理单元_02


首先,我们将从A8的GPU开始入手,而这部分的具体构造要想通过软件分析来简单得出显然不太现实。首先苹果称新的GPU比上一代有着50%的性能提升,于是我们最初的猜测是A8内置的GPU型号为Imagination的PowerVR GX6650。


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在拆解分析之中我们发现A8的GPU核心数量仅为4个,从核心数量上直接排除了我们之前猜测的GX6650的可能性,根据4核心GPU单元来看,A8采用的GPU应该为GX6450,是A7上面用的G6430的新一代产品,GX6450新增了一些性能上的优化以及功能上的升级——包括有ASTC(自适应可伸缩纹理压缩,详见维基百科)支持,这一点在苹果店文件中已经得到了确认,所以就GPU来看,A8也只是苹果的日常升级而已。

A8采用了最新的20nm工艺,总面积为19.1平方毫米,相对于A7的22.1平方毫米要小一些,这也让苹果在主板上省出了一些宝贵的空间,而这些宝贵的空间被比前代更大的GX6450以及为了让CPU能够有更大的缓存的附加SRAM所占据。同时我们从几何层面来看A8处理器时,也能够很容易地发现每两个GPU核心所对应的一个共享的纹理处理单元所占据的面积相对于每个GPU核心所占据的面积是如此的大,这也就不难理解为什么Imagination不愿意为每个GPU核心单独配备一个纹理处理单元了。


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同时,在GPU对面则是A8的CPU核心,和GPU不同的是CPU核心的面积有着明显的缩小:从A7的17.1平方毫米缩减到了12.2平方毫米,而A8的CPU核心部分和A7一样,想要清楚地分开两个核心并不容易,不过可以确定的是,A8的CPU构造明显是Cyclone的进化产品,这一年中苹果对其进行了数项改进,让新的架构比原先的架构更有潜力,而Chipworks分析称A8中的二级缓存被塞进了每个CPU核心之中,毕竟从图片上就可以看出,A8处理器没有A7那样明显的二级缓存结构。


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A8最后一个标志性的模块就是SRAM缓存记忆体,在A7上,这个模块的容量为4MB并为CPU和GPU同时提供服务,在A8上也差不多是这样,在CPU采用了20nm工艺而显著减小了面积的情况下,和A7同样大小的SRAM模块就显得非常扎眼了,而在Chipworks根据模块面积的初步推测之中,A8上的SRAM容量应该比4MB要大。经过实际分析之后,Chipworks认定A8的SRAM中每个位元的面积从A7的0.12平方微米减少到了0.08平方微米,仅减小了33%,而这也就解释得通为什么A8中的SRAM模块相对于其他部分占据了更大的空间了,不过至少在缩小位元面积之后,新的SRAM能够在体积不变的提供更大的存储空间这一点还是值得肯定的。


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A8是市面上第一批采用20nm工艺的SoC之一,更小的CPU占用面积允许苹果在往A8之中注入更多的功能的同时将体积进一步减小15%左右。Chipworks测量结果表明,A8的面积为89平方毫米,相比于采用三星的28纳米工艺的A7的104平方毫米更小,之所以缩小程度没有达到理论上的50%,是因为苹果进一步提升了性能。

Via Anandtech & Chipworks