Apple A9

Apple A9
Apple A9 processzor
Apple A9 processzor
Gyártás2015. szeptember 9. – napjainkban
TervezőApple Inc.
GyártóSamsung; TSMC
Max CPU órajel1,85 GHz (iPhone 6s, iPhone 6s Plus, iPhone SE)
Gyártás technológia méret16 nm (TSMC), 14 nm (Samsung)
UtasításkészletA64, A32, T32
MikroarchitektúraTwister ARMv8-A-kompatibilis
cpuid kódAPL0898, APL1022
Magok száma2
L1 gyorsítótármagonként 64 KiB utasítás + 64 KiB adat
L2 gyorsítótár3 MiB közös
L3 gyorsítótár4 MiB közös
GPUPowerVR Series 7XT GT7600 (hat magos)
Alkalmazásamobil eszközök
ElődApple A8
UtódApple A10 Fusion
VáltozatApple A9X
A Wikimédia Commons tartalmaz Apple A9 témájú médiaállományokat.

Az Apple A9 egy Apple tervezésű 64 bites ARM alapú egylapkás rendszer. Az iPhone 6S és 6S Plus készülékekben jelent meg, 2015. szeptember 9-én. Ez az első olyan A-sorozatú csip, amelyet több beszállítótól rendelt meg a cég: a Samsung és a TSMC is gyártja, egyszerre különböző csíkszélességgel. Az Apple értékelő szerint a csip 70%-kal nagyobb CPU teljesítményt és 90%-kal nagyobb grafikai teljesítményt nyújt elődjéhez, az Apple A8-hoz képest. A csipet a média – energiahatékonyságának kiemelésével – a Samsung Exynos 8890 és a Qualcomm Snapdragon 820 rendszerek mellett emlegeti.

Kialakítás

Az A9-est az Apple hardvergyártó részlege tervezte, így tehát a tervezők speciálisan a cég igényeinek megfelelő csipet alkottak. Ennek fő jellemzője a Twister kódnevű (magyarul: forgószél, tornádó) 64 bites, 1,85 GHz-es kétmagos ARMv8-A CPU. Az iPhone 6S-ba szerelt A9 2 GiB LPDDR4 RAM-ot tartalmaz a tokozásban. Az A9-esben magonként egy első szintű (L1) gyorsítótár található, 64 KiB-os adat- és 64 KiB-os utasítás-gyorsítótárral, egy 3 MiB-os osztott, mindkét processzormag által közösen használt második szintű (L2) gyorsítótár és egy 4 MiB méretű harmadik szintű gyorsítótár, amely az egész egylapkás rendszert kiszolgálja és victim tárként is működik.

Az A9 egy új képfeldolgozó processzort tartalmaz, amelyet eredetileg az A5-ben vezettek be és utoljára az A7-ben frissítettek. Ebben javítottak az idő- és térbeli zajcsökkentésen, valamint a lokális színleképzésen. Az A9 magában foglal egy beágyazott M9 mozgásfeldolgozó koprocesszort is, ez megfelel az A7-tel együtt bemutatott külső M9-es segédprocesszornak. A gyorsulásmérő, giroszkóp, iránytű és barométer kiszolgálásán kívül az M9-es koprocesszor képes a Siri rendszer beszédhangon kiadott parancsainak felismerésére is.

Az A9 egyedi memóriaszervezést alkalmaz, amelyben egy Apple által tervezett NVMe-alapú vezérlő kommunikál PCIe kapcsolaton keresztül. Az iPhone 6 NAND kialakítása leginkább egy PC stílusú SSD-re hasonlít, nem pedig a mobil eszközökben megszokott beágyazott közös flash memóriára. Ez a memóriateljesítmény tekintetében jelentős előnyt biztosít a csip számára a konkurens gyártók termékeivel szemben, amelyekben gyakran eMMC vagy UFS rendszert használnak a flash memória csatlakoztatására.

Mikroarchitektúra

Az A9 mikroarchitektúrája hasonlít a A8 csipben használt második generációs Cyclone mikroarchitektúrához. Egyes jellemzői az alábbiak:

Futószalag mérete (fokozat) 16
Az utasításkibocsátás mélysége 6 mikroutasítás
Átrendező puffer (ROB) 192 mikroutasítás
Behívási várakoztatás 4 ciklus
Elágazási ciklusveszteség 9 ciklus
Egész-aritmetikai futószalagok 4
Léptető (shifter) ALU-k 4
Betöltő/tároló egységek 2
Egész-aritmetikai futószalag puffermérete 48
Elágazási egységek 2
Indirekt elágazási egységek 1
Elágazási futószalag puffermérete 24
Lebegőpontos ALU-k 3

A csipben megfigyelhető teljesítménynövekedés több technológiai faktornak köszönhető: a legnagyobb szerepet az órajel növelése játssza (1,85 GHz), de nem elhanyagolható a jobb memória-alrendszer, a megnövelt gyorsítótárak, a mikroarchitekturális hangolás és a kisebb technológiai méretek szerepe sem.

Kettős forrásból való beszerzés

Az Apple A9 csipeket két cég gyártja: a Samsung és a TSMC. A Samsung verzió neve APL0898, 14 nm FinFET eljárással készül, mérete 96 mm2, míg a TSMC változatának neve APL1022, 16 nm FinFET eljárással készül, és mérete 104,5 mm2.

A tervek szerint a két csipváltozat teljesítményének nem lett volna szabad nagyon eltérnie egymástól, de 2015 októberében kiderült, hogy a Samsung által gyártott A9 csipekkel szerelt készülékekben az akkumulátorkapacitás (rendelkezésre álló idő) látszólag kissé alacsonyabb, mint a TSMC csipváltozatával készült eszközökben. Az Apple erre azzal reagált, hogy a fenti jelenség kimutatásához használt tesztek nem megbízhatóak a valós használatban mutatott viselkedés felmérésére, és a felhasználói adatokkal kombinált saját tesztjeik szerint a jelentkező eltérés mindössze 2–3%-os.

Elnevezési ütközés

Az A9-es csipet meghajtó Twister processzormag az ARM Holdings-tól licencelt ARMv8-A utasításkészlet-architektúrát valósítja meg egy teljesen független CPU-kialakításban, és nincs semmi kapcsolata a sokkal régebbi, ám hasonlóan jelölt ARM tervezésű Cortex-A9 és ARM9 processzorokkal, amelyek az ARM architektúra 32 bites ARMv7-A és ARMv5E változatait implementálják.

Galéria

A processzorok kinézetre csaknem megegyeznek egymással. A tokozás mérete közel azonos (15,0 × 14,5 mm) és a csipek csak a jelölés szövegében különböznek. A tokozáson belül a lapkaméret természetesen eltérő.

Felhasználó eszközök

Jegyzetek

  1. 1 2 "iPhone 6s customer receives her device early, benchmarks show a marked increase in power". iDownloadBlog. 2015. szeptember 21.
  2. ↑ "Revealed: iPhone 6S uses 1.85GHz dual-core A9 chip". Trusted Reviews. 2015. szeptember 18.(angolul)
  3. ↑ Joshua Ho. "iPhone 6s and iPhone 6s Plus Preliminary Results". 2016. május 26. dátummal az eredeti címről archiválva. Hozzáférés: 2016. október 2.
  4. 1 2 Joshua Ho, Ryan Smith. "A9's CPU: Twister - The Apple iPhone 6s and iPhone 6s Plus Review". 2016. január 18. dátummal az eredeti címről archiválva. Hozzáférés: 2016. október 2.
  5. 1 2 "iPhone 6s Teardown". iFixit. 2015. szeptember 25. Hozzáférés: 2015. szeptember 26.
  6. ↑ "A9 is TSMC 16nm FinFET and Samsung Fabbed". 2016. szeptember 17. dátummal az eredeti címről archiválva. Hozzáférés: 2016. október 2.
  7. 1 2 3 4 "Inside the iPhone 6s". Chipworks. 2015. szeptember 25. 2017. február 3. dátummal az eredeti címről archiválva. Hozzáférés: 2016. október 2.
  8. 1 2 Smith, Ryan (2015. november 30.). "Correcting Apple's A9 SoC L3 Cache Size: A 4MB Victim Cache". AnandTech. 2015. december 1. dátummal az eredeti címről archiválva. Hozzáférés: 2015. december 1.
  9. ↑ "iPhone 6S Review". GSM Arena. 2015. október 1.
  10. ↑ "Apple A9 / PowerVR GT7600". NotebookCheck. 2015. szeptember 1.
  11. 1 2 "Apple Introduces iPhone 6s & iPhone 6s Plus" (Press release). Apple. 2015. szeptember 9. Hozzáférés: 2015. szeptember 9.
  12. 1 2 "iPhone 6s - Technology". Apple. 2015. szeptember 8. Hozzáférés: 2015. szeptember 10.
  13. ↑ "The Apple iPhone 6s and iPhone 6s Plus Review". Anandtech. 2015. november 2. 2016. április 8. dátummal az eredeti címről archiválva. Hozzáférés: 2016. április 4.
  14. ↑ Smith, Ryan (2015. szeptember 28.). "Apple's A9 SoC Is Dual Sourced From Samsung & TSMC". AnandTech. 2015. szeptember 30. dátummal az eredeti címről archiválva. Hozzáférés: 2015. szeptember 30.
  15. ↑ Cunningham, Andrew (2015. október 12.). "Samsung vs. TSMC: Comparing the battery life of two Apple A9s". Ars Technica. Condé Nast. Hozzáférés: 2015. október 13.
  16. ↑ "Analyzing Apple's Statement on TSMC and Samsung A9 SoCs". Anandtech. 2015. október 13. dátummal az eredeti címről archiválva. Hozzáférés: 2015. október 11.
  17. ↑ Barrett, Brian. "It Doesn't Matter Which A9 Chip Your iPhone Has. Get Over It". Wired. Hozzáférés: 2015. október 11.

Fordítás

Ez a szócikk részben vagy egészben az Apple A9 című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

Források

További információk

Kapcsolódó szócikkek