a5處理器

a5處理器簡(jiǎn)介

　　蘋(píng)果公司將第一代iPad的A4處理器由三星公司代工，A5當(dāng)然也是。但是下一代A6處理器應(yīng)該會(huì)交給臺(tái)積電生產(chǎn)，這主要是由于三星公司已經(jīng)成為蘋(píng)果公司智能手機(jī)和平板電腦最強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)者；另外2012年三星和蘋(píng)果官司不斷，A4后蘋(píng)果擁有先進(jìn)的處理器設(shè)計(jì)能力，所以蘋(píng)果換掉作為競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的三星代工，將處理器設(shè)計(jì)交與其他代工廠商。

a5處理器百科

　　蘋(píng)果公司將第一代iPad的A4處理器由三星公司代工，A5當(dāng)然也是。但是下一代A6處理器應(yīng)該會(huì)交給臺(tái)積電生產(chǎn)，這主要是由于三星公司已經(jīng)成為蘋(píng)果公司智能手機(jī)和平板電腦最強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)者；另外2012年三星和蘋(píng)果官司不斷，A4后蘋(píng)果擁有先進(jìn)的處理器設(shè)計(jì)能力，所以蘋(píng)果換掉作為競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的三星代工，將處理器設(shè)計(jì)交與其他代工廠商。

　　與A4的區(qū)別

　　根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研公司iSuppli于2011年3月13日發(fā)布的報(bào)道《iPad 2 Carries Bill of Materials of $326.60， IHS iSuppli Teardown Analysis Shows》一文，蘋(píng)果A5芯片的成本相對(duì)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(cè)相對(duì)應(yīng)的。因此A4升級(jí)至A5，核心尺寸的增加也是可以理解的。不過(guò)iSuppli估計(jì)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、A5 122平方毫米），導(dǎo)致了成本的增加，但是其帶來(lái)的影響并不大，其影響甚至還不如功耗變化的影響大。Cortex-A9硬宏實(shí)現(xiàn)另外根據(jù)IO Snoops的分析，蘋(píng)果A4處理器的工作頻率固定在1GHz，而A5處理器則可以隨當(dāng)前運(yùn)行的應(yīng)用程序而改變運(yùn)行頻率。UBM TechInsights表示，這顯示A5處理器采用了比A4更優(yōu)秀的電源管理電路設(shè)計(jì)，而這也是A5相對(duì)A4的重要區(qū)別之一。這個(gè)區(qū)別的另外一個(gè)佐證是iPad2上所使用了由Dialog Semiconductor制造的電源管理IC芯片，這款芯片的型號(hào)也與A4所用的芯片有所區(qū)別。所以在性能大幅度的提升下，功耗得到了合理的控制。進(jìn)化的CPU架構(gòu)效率大幅提高除了核心數(shù)量曾加，A5 Cortex-A9 CPU架構(gòu)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In-Order執(zhí)行（即順序執(zhí)行，只能按固定的優(yōu)先級(jí)處理，處理速度較慢）。如果以IntelCPU對(duì)比，差不多相當(dāng)于其Pentium時(shí)代產(chǎn)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?yàn)镺ut-of-Order（亂序執(zhí)行，可以多任務(wù)并行執(zhí)行，最大限度發(fā)揮處理器的效能，處理速度快），容許量方面相差25%。Cortex-A9流程圖這個(gè)所帶來(lái)的影響程序，可以通過(guò)Cortex-A9所占據(jù)的核心區(qū)域來(lái)了解。通過(guò)ARM公司在2010年的“CMP Conference”所進(jìn)行的演示，在使用臺(tái)積電 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(biāo)為2GHz，1.9W功耗，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(gòu)雙指令Out-of-Order Bobcat核心基于40nm工藝時(shí)，單核心面積在5平方毫米以上，因此Cortex-A9雙核要比雙核的X86芯片面積小很多。Cortex-A9新特性因此可以估計(jì)如果采用三星45nm工藝的話，其面積會(huì)比臺(tái)積電40nm要大。同時(shí)以1GHz頻率為目標(biāo)的A5 Cortex-A9核心，為了保證10小時(shí)的續(xù)航時(shí)間，臺(tái)積電已經(jīng)拿出最好的電力控制方案了。而我們拿到的iPad2的核心處理器主頻被鎖定在了900MHz，可見(jiàn)在性能和功耗方面想兩全還是太困難了。GPU也來(lái)雙核提升9倍無(wú)根據(jù)iPad2上GPU核心數(shù)量也由以前的1個(gè)變成了2個(gè)。GPU核心架構(gòu)為Imagination Technologies的PowerVR SGX543MP2，不過(guò)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(duì)于A5的核心面積以及功耗影響也是很大的。采用的測(cè)試程序?yàn)镕uturemark的Tai Chi（太極），從測(cè)試的影片中，我們能明顯看出左側(cè)開(kāi)發(fā)機(jī)的流暢度和光影效果要強(qiáng)于右側(cè)的Nexus S。未來(lái)索尼NGP將會(huì)采用PowerVR SGX543MP4+，圖形處理能力比起展示的雙核GPU SGX543MP2提升會(huì)更多。PowerVR SGX架構(gòu)并不是SIMD（Single Instruction， Multiple Data）架構(gòu)，應(yīng)該說(shuō)其設(shè)計(jì)與NVIDIA架構(gòu)設(shè)計(jì)很相似，與AMD的VLIW（Very Long Instruction Word）架構(gòu)設(shè)計(jì)存在差異。Tegra 2將作何回應(yīng)當(dāng)前的PowerVR SGX架構(gòu)單個(gè)核心最多可擁有16個(gè)scalar處理器。一般認(rèn)為iPad的PowerVR Core最多核心數(shù)量同樣為16個(gè)，由于iPad2核心數(shù)量成為了2個(gè)，因此處理器數(shù)量也提升至32個(gè)。這個(gè)構(gòu)成其處理器數(shù)大大超過(guò)了Tegra 2（G70架構(gòu)1Vertex Shader+1Pixel Shader的構(gòu)成）。另外就是scalar處理器共計(jì)32個(gè)，這個(gè)數(shù)字與NVIDIA GF100系列Fermi建架構(gòu)的單個(gè)SM（Streaming Multiprocessor）相等。當(dāng)然實(shí)際的性能影響因素是多種多樣的，比如說(shuō)顯存帶寬啊，GPU主頻等等。在iPad2發(fā)布的時(shí)候，喬布斯提到圖形性能將提升9倍的言論，這個(gè)數(shù)字的來(lái)源根據(jù)仍然不清楚。

　　A5的影響

　　iPad2性能的提升，受益最大的當(dāng)然就是游戲。Apple的電腦產(chǎn)品每年都會(huì)進(jìn)行硬件的升級(jí)，對(duì)于電腦而言同樣也需要3D圖形性能的提升。2010年在推出iPad后，Epic Games和id Software的2大FPS（First Person Shooter）游戲廠商均為其量身定制了FPS游戲，包括有Epic Games旗下Chair Entertainment推出的《Infinity Blade》以及id Software的《RAGE HD》。我們不能說(shuō)未來(lái)的游戲市場(chǎng)就會(huì)被蘋(píng)果的iPad和iPhone所主宰，但是在掌上設(shè)備中，確實(shí)是從iOS平臺(tái)上風(fēng)靡起來(lái)的。在iPhone正式采用A4處理器之后，大量的游戲開(kāi)始扎堆推出，而且畫(huà)面也有了質(zhì)的提升。相信在A5推出之后，更多更絢麗的游戲也會(huì)接踵而至的。當(dāng)然從目前來(lái)看，A5處理器的特點(diǎn)之一就是核心面積巨大，作為一顆移動(dòng)產(chǎn)品的低功耗ARM芯片，它的122平方毫米的尺寸確實(shí)太大了，不利于功耗的降低和成本的控制；當(dāng)然了成本對(duì)蘋(píng)果而言不是問(wèn)題。反觀NVIDIA的Tegra2，芯片面積49平方毫米，CPU部分一樣，解碼能力等甚至比A5高；雖然A5的GPU理論性能比Tegra2高大約4倍，但是實(shí)際測(cè)試性能測(cè)試折算之后只高1.6倍。不過(guò)畢竟蘋(píng)果不是搞芯片設(shè)計(jì)的，A5的核心及GPU都是來(lái)自于ARM及Imagination Technology的授權(quán)，所以實(shí)際來(lái)說(shuō)還是Imagination Technology太不給力了。但是蘋(píng)果的優(yōu)勢(shì)就是優(yōu)化能力，當(dāng)年在三星的ARM11構(gòu)架的400MHz還不是太成熟的芯片以及128MB內(nèi)存的配合下iPhone 1代都能取得如此的成就，蘋(píng)果的軟件優(yōu)化實(shí)力的確讓人欽佩。

　　A5的處理器怎么樣

　　A5分為很多種的核型下面用Cortex-A5處理器于普通的ARM處理器進(jìn)行比較1、Cortex-A5處理器獲得了比arm1176jz-s處理器更好的性能，比ARM926EJ-S更好的電力和能源效率，和完整的指令集和更高性能的Cortex-A9處理器的面積和功耗三分之一特征相容。它是最成熟、最可配置的，最小的，和最低的功耗ARMv7-A CPU，并為現(xiàn)有的ARM926EJ-S™和arm1176jz-s™處理器的設(shè)計(jì)提供了一個(gè)高價(jià)值的遷移路徑。2、Cortex-A5處理器提供了一系列的高端功能，成本和功耗敏感的應(yīng)用。這些包括多處理能力的可擴(kuò)展性和節(jié)能性能，可選的浮點(diǎn)單元（FPU）和媒體和信號(hào)處理的霓虹™單元，以及一個(gè)高性能的存儲(chǔ)系統(tǒng)，包括可配置的緩存和內(nèi)存管理單元（MMU）。3、此外，A5的核心數(shù)分為2，、4、8、16四種核心數(shù)（核心數(shù)不是越高越好，而是受分配線路的影響而定，可以用軟件（CPU微控）進(jìn)行斷核控制，核心數(shù)多，主要是針對(duì)多服務(wù)類型的、多任務(wù)數(shù)據(jù)的優(yōu)化處理，從而提高數(shù)據(jù)的處理速度）。