
A7芯片是許多高端iOS設備的核心,但為何其可擊敗如此多的競爭對手?其強大的競爭力究竟來自哪里?請隨我一起去探索這些答案。
A7處理器芯片在手機處理能力上可算是一個突破。它是第一個可支持64位性能的智能手機CPU,同時它還很省電,其電池可用一整天。A7是一款既強大又靈活的芯片,可為高端iOS設備提供最佳性能。
鑒于該特性,我們將對此芯片進行進一步探索,以搞清楚為何蘋果公司要推出這樣一款強大產品。同時,也將對其處理器劃定范圍進行初步猜測。
為何A7如此特別?
A7是一款系統芯片(SoC),位于眾多產品,如iPhone 5s,iPad Air和iPad mini(第二代)的核心。該芯片可控制所有iPhone組件的運行,如顯示和存儲。
iPhone 5s是第一個安裝64位處理器的產品,同時蘋果公司還聲稱A7芯片可提供桌面級計算能力。近期分析表明,該言論并非過分吹噓,A7確實是一款出色的芯片。
把A7稱作芯片的確有點誤導,準確來說,它是一個結合了多部件的SoC。其是計算機的核心,可成功地將處理器,顯卡與傳感器融合到一個強大單元中。
直抵核心——Cyclone
A7的核心是一個綽號“旋風”的ARM處理器。該處理器是一個運行在1.3~1.4GHz的雙核ARMv8-A處理器。
其他部分由圖形處理單元(GPU)構成,一般被認為是PowerVR G6430(一個非常強大的組件)。
蘋果公司率先在智能手機中引入ARMv8-A處理器,事實證明這是一個明智的選擇。相對于其他可高速運行的智能手機,A7芯片具有另一優勢,可同時執行更多項計算。此外,當A7緩慢運行時,電池壓力變小,產熱也就減少,因此其可用低存儲電池保證正常運行。當然,這也是iPhone可如此輕薄的一大原因。
A7的另一優點是容量足以與桌面系統媲美的緩存內存。此外,足量的緩存內存還可為設備提速。換言之就是額外內存可提高處理器性能。設備將常用數據存儲在CPU附近以方便快速訪問。這也就是為什么,對于蘋果設備來說,保持程序運行比關閉更為合適。
A7含有一個L1緩存(64GK用于數據,64GK用于指令),一個1MB L2緩存(兩個CPU共享),和一個4MB L3緩存(在整個SoC工作)。
獨立處理力
此外,A7兼具諸多特色,其中之一就是A7包含一個獨立圖像處理器。顧名思義,該處理器是一個用于圖像處理的特殊組件。該組件不僅可以記錄并優化顏色還可減少圖像噪點。在該組件的幫助下,iOS設備可在影響ARMv8-A CPU的情況下,輕松處理圖像。畢竟,作為最主要的處理器,ARMv8-A CPU還有其他更重要的任務要完成。
A7還有一個名為“Secure Enclave”的新功能。該功能用于存儲和保護用戶指紋信息(Touch ID),通過該信息,用戶可訪問設備。
額外處理力
最后,A7含有一個名為“Apple M7”的協處理器。該協處理器(M7)與主要處理器(A7芯片)分開放置,同時又與傳感器(加速度計、陀螺儀和指南針)相連接,以輔助設備運行。該設計可為ARMv8-A CPU騰出處理空間,同時還可延長電池壽命。
量大如臺式機
AnandTech的近期分析表明,A7與Intel lvy Bridge(用于2012年的iMac、Mac mini和Macbook系列)具有相同數量的執行端口。此外,Anand Lal Shimpi對Cyclone處理器進行了分析,并對結果頗為印象深刻。
“Cyclone極其強大”他說。在每個周期,其最多可同時執行六個指令(微指令),如解碼、解析、執行、退出。相比之下,Swift(蘋果A6處理器)卻最多可同時執行不足三個并行操作。
“A7具有192個重排緩沖區,這又一次證明了Cyclone的強大,其性能可超過其他任何手機處理器。蘋果公司不單為Krait/Silvermont(英特爾智能手機的SoC)設立一個競爭對手,還設立了一個接近英特爾核心的威脅。在iPhone 5s推出之初,蘋果公司將A7稱為“桌面類”。事實證明,這并不夸張。
“Cyclone極具前瞻性。”Shimpi解釋說,“若手機長時間運行,即使CPU性能未有明顯降低,用戶也很可能會遇到內存限制,但A7卻完美解決了這一潛在問題。”
巧妙的設計和智能的實現,解釋了為何A7比競爭對手速度更快。但我們還不能確定,為何蘋果公司會在iPhone和iPad中使用如此強大的芯片。
提升空間
蘋果公司并未推出任何可窮盡A7處理力的程序,也許這是由于其處理力太過強大,至今沒有任何一款軟件可窮盡其處理力。但為安裝64位處理器的設備只配備1GB RAM確實有些不妥,畢竟64位處理器的優點之一是可訪問大于8GB的RAM。
當然,該策略也可能是蘋果公司的前瞻性考慮,以保持其內部組件的技術優勢。當此類性能大眾化時,蘋果公司還可推出極具競爭力的新品。
舍棄Intel,采用Cyclone
展望未來,A7必會得以廣泛應用,因為如今蘋果公司正在研發一種可取代英特爾芯片(應用于Mac OS X系列產品)的新型ARM芯片。雖然該傳言由來已久,但此舉一旦成功必引發重大革新,統一全部蘋果設備的處理器架構。此外,蘋果公司也在構想一個需強短脈沖處理能力的軟件。貌似是Siri離線功能。