iPad2雙核處理器A5探秘
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從 iPad升級至iPad 2，首先就是CPU由單核心ARM Cortex-A8變成了雙核心ARM Cortex-A9。除了CPU核心數(shù)量提升了2倍以外，每個核心的容許量也2倍以上的性能提升。根據(jù)ARM公司的介紹，Cortex-A8頻率性能為2 DMIPS (Dhrystone MIPS)/MHz，而Cortex-A9為2.5 DMIPS/MHz。
至于CPU 架構也發(fā)生變化的原因只有一個，這就是Cortex-A8只支持單核心設計，因此如果不想開發(fā)特殊的總線，同時又想獲得相同的性能，因此可以選擇的方案也只有Cortex-A9。Cortex-A9最大可支持四核心設計，并且同樣支持AMBA 3 AXI協(xié)議。
Cortex-A系列架構
●核心數(shù)量與性能的提升
蘋果公司將第一代iPad的A4處理器交由三星公司代工，而A5則變成了TSMC。這聽說主要是由于三星公司已經成為蘋果公司智能手機和平板電腦最強有力的競爭者。
至于生產工藝，由于A4使用的是三星公司的45nm工藝，因此普便認為A5同樣也基于的是45nm工藝。如果基于相同的工藝情況下，核心數(shù)量提升2倍，那么會由于電路的增加導致核心面積的提升，從而導致生產成本的提升。而根據(jù)市場調研公司iSuppli于3月13日發(fā)布的報道「iPad 2 Carries Bill of Materials of $326.60, IHS iSuppli Teardown Analysis Shows」，蘋果A5芯片的成本相對于A4提升了約75％。如果核心面積提升2倍的話，那么這種程序的成本提升也是與猜測相對應的。因此A4升級至 A5，核心尺寸的增加也是可以理解的。
不過iSuppli估計A5芯片的成本大約為14美元。因此雖然核心面積的增加(A4 53平方毫米)，導致了成本的增加，但是其帶來的影響并不大，其影響甚至還不如功耗變化的影響大。
按照邏輯來說，A5峰值功耗應該會增加，因此在進行高負荷處理如游戲應用時會對電池續(xù)航時間產生影響。不過蘋果同樣考慮到了這點，也對此進行了平衡。
●進化的CPU架構
除了核心數(shù)量提升了2倍，A5 Cortex-A9 CPU架構也出現(xiàn)了變化。Cortex-A8采用的是雙指令解碼管線，程序指令采用的是順序In-Order執(zhí)行。如果以Intel CPU對比，差不多相當于其Pentium時代產品。而Cortex-A9雖然同樣采用的是雙指令解碼，但是其指令執(zhí)行順序為Out-of-Order。容許量方面相差25％。
Cortex-A9 block diagram
這個所帶來的影響程序，可以通過Cortex-A9所占據(jù)的核心區(qū)域來了解。通過ARM公司在去年(2010年)的「CMP Conference」所進行的演示，在使用TSMC 40nm工藝的雙核心Cortex-A9的核心面積約在6.7平方毫米，其頻率目標為2GHz,1.9W，這里還包括了L1緩存和總線接口。
順便介紹一下的是X86架構雙指令Out-of-OrderBobcat核心基于40nm工藝時，單核心面積在5平方毫米以上，因此Cortex-A9核心的大小與X86核心相比的話就可以很明了了。
因此可以估計如果采用三星45nm工藝的話，其面積會比TSMC 40nm要大，同時以1GHz頻率為目標的A5 Cortex-A9核心可以推定已接近TSMC的電力設計的最優(yōu)化。
Cortex-A9的特性
●GPU核心數(shù)量同樣翻倍
iPad 2上GPU核心數(shù)量也由以前的1個變成了2個。GPU核心架構為Imagination Technologies的PowerVR SGX5,不過根據(jù)介紹其性能同樣也提升了2倍以上。PowerVR SGX的晶體管數(shù)量提升是肯定的，因此其雙核心華對于A5的核心面積以及功耗影響也是很大的。
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