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Apple第六代A系列處理器A9揭密

上網時間: 2015年11月16日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:A9處理器  Apple  CPU  GPU  64位元 

A9基本上是一個以FinFET製程打造之蘋果(Apple)第六代A系列應用處理器的故事,但它更進一步透露的是Apple在半導體設計上的雄心壯志──Apple第一代的A4處理器是在2010年問世,當時被認為與一款三星(Samsung)處理器有很多共同點;接下來的A6則讓我們看到客製化的Apple自家設計CPU,直到現在仍被認為是一項豐功偉績。

A6的下一代A7邁向了64位元運算;A7展現了一些有趣的設計決策,因為沒有同一系列的A7X。Apple藉由A7為iPad Air與iPhone 5s設計了單一處理器,雖然這兩款裝置所支援的畫素有四倍的差距;此外iPhone 5s配備了TouchID功能,iPad Air則無。

以製程的角度來看,我們已經從最開始採用45奈米的A4,前進到了採用14奈米與16奈米雙供應來源的A9。

Apple的A4處理器(左)以及A9處理器的晶片特寫
Apple的A4處理器(左)以及A9處理器的晶片特寫
(來源:MuAnalysis與Chipworks)

Apple的高層對於A9的誕生似乎特別興奮,在今年9月9日的發表會上對技術細節有不少著墨,包括提到7000系列的鋁合金,以及應用於讓顯示器玻璃與攝影機影像感測器內畫素之間深度溝槽隔離的離子交換製程。而且筆者覺得比起前幾代處理器,有更多注意力被放在A9上,並非強調GHz與核心數,而是性能與整合度。

在該場產品發表會上,Apple資深行銷副總裁Phil Schiller比較了A9X與A8和其他A系列處理器的性能,而且首度提到了「桌上型電腦的等級」,以及「遊戲機的等級」等形容。接著介紹了A9的更多細節,包括它是64位元CPU,擁有全新的電晶體架構,而且是「針對現實世界的應用最佳化」。

Apple的A9處理器是64位元
Apple的A9處理器是64位元
(來源:Apple)

64位元並不令人驚訝,而它的「全新電晶體架構」應該是指FinFET,而且經證實是同時採用了台積電(TSMC)與三星的製程;以下是台積電生產之A9的FinFET橫切面。

台積電生產之A9的FinFET橫切面
台積電生產之A9的FinFET橫切面
(來源:Techinsights)

在該場9月9日舉行的發表會上,我們也從簡報中看到了A9的晶片影像(如下圖);其中部分主要功能區塊有被標示出來,雖然電路是模糊的、而且晶片的邊緣也看不出來,卻是筆者印象中Apple第一次展示晶片。

Apple在簡報中展示了A9的晶片影像
Apple在簡報中展示了A9的晶片影像
(來源:Techinsights)

有趣的是,以上的影像不只是有金屬導線的晶片成品影像,而是深入至電晶體或基板等級的裸晶影像;這顯示他們要展現A9的基礎架構,可從中看到內含雙核心CPU,6核心GPU,兩個大面積的記憶體區塊,以及M9運動協同處理器(MCP),而MCP也是被特別強調的功能。

(下一頁繼續:還有更多的A9處理器技術細節…)


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