Apple A7处理器: 不仅仅是64位.

Bubblenet CPU通道9月18日，苹果的64位技术仍然很成熟，苹果可以开发自己的系统，软硬件可以同时使用这两种方法. 这是Android阵营所没有的优势. 没有系统支持就没有意义. 苹果上周发布了两款iPhone 5s和iPhone 5c手机，它们的外观更加鲜艳. 土豪和餐饮业极大地满足了某些人的心理需求. 妈妈们不再担心我的5和5不会出来. 另外，库克还长叹了一口气，终于解决了iPhone 5黑色的油漆剥落问题. 黑色版本无法直接使用. 真是机智.

iPhone 5c无法满足人们更便宜，更好的心理要求. 此外，iPhone 5c具有与iPhone 5相同的配置，并具有塑料外壳. 尽管iPhone 5s的屏幕尺寸和分辨率没有变化，但配置和功能却发生了很大变化. 没有提到指纹识别的安全意义. 仅在5s中使用的A7处理器备受关注. 这是第一个64位电话处理器.

自本周以来，关于A7处理器的讨论很多，但仅限于官方公告. 没有人能说出A7处理器使用哪种架构. 通常，每个人都只知道A7处理器. 使用64位的含义，并一一列举，有很多赞美和不赞成.

为了真正了解A7是哪种处理器，小编也加入了YY军队，但是我们的YY必须证明自己是正确的-A7并不像64位手机处理器那么简单.

已知的A7处理器参数

A7处理器的内容是根据Apple会议上的信息确定的: A7是64位桌面级体系结构处理器，使用现代指令集（与A6相比）是通用寄存器的2倍. ，是浮点寄存器的2倍. 核心面积超过1亿个晶体管，面积为102mm2.

除此图片外，还有一个GPU，但未提及GPU架构. 苹果仅明确表示A7支持OpenGL ES 3.0和主机级图形性能. 这也是重要的信息，因为这也意味着Apple使用新的GPU内核.

我们从CPU部分开始分析A7处理器的CPU和GPU特性.

如果没有世界末日的意外，A7也将与ARM指令集兼容，它是64位ARM指令集，属于ARMv8家族AArch64指令集（称为A64）. 当前的ARM是32位AArch32位指令. 设置（简称A32）. 本文无意详细介绍A64指令集比A32指令集有所改进的内容（为简单理解，请参阅中文维基百科）. 从苹果公司发布的描述中我们反过来看到A7和A64指令集匹配.

2个通用寄存器: A32具有15个通用寄存器R0-R14，A64指令集具有R0-R30共有31个通用寄存器，后者是前者的两倍，这与苹果公司的宣传一致.

2x浮点寄存器: 与通用寄存器大小的增加相比，A64的浮点寄存器没有太大变化. A32具有32个VFP标量浮点寄存器，每个都是64位，而ARM的浮点寄存器使用小型寄存器. 优点是可以将两个小寄存器虚拟化为更大位宽的寄存器. 一个VFP也可以视为16个128位浮点寄存器.

A64的浮点寄存器总数仍然是32，但是每个的位宽已增加到128bit，可以说是原始数目的两倍. 苹果公司的浮点寄存器促销活动也与A64指令集保持一致.

A64的高级SIMD（ARM的NEON指令集）还支持DP双精度浮点算术，并支持主流CPU（如IEE 754）支持的浮点算术标准. 此外，A64指令集还改进了内存指令. ，支持48位物理内存寻址等.

通过比较，我们基本上可以确认A7正在使用ARM64 A64指令集.

至此，仅第一步已解决. 使用64位ARM指令集并不一定意味着将使用ARM引入的Cortex-A50架构. 后者包括Cortex-A57和Cortex-A53. 苹果已经开始从A6开发自己的体系结构，但我们还必须看到32位A32指令集已经可用了很多年，而A64指令集只可用了两三年，而没有真正的产品. 已经发布过了. 制造商并不那么精通此指令集. 即使对于像Qualcomm Apple这样的大型技术公司，A64指令集的开发也必须参考ARM自己的Cortex-A50架构. 谨慎的方法. 通常，Apple应该遵循这种思路来设计A7.

A57和A53之间的关系类似于当前的A15和A7. 大数字是高性能（相对）大内核，小数字是低功耗，低性能小内核. 苹果的A7应该使用Cortex-A57级架构，因为高贵而迷人的苹果不能选择低性能的A53架构.

事实上，并不是苹果的气质支持了这一观点，因为A53不符合苹果的性能标准. 官方数据显示，A7的CPU是原始iPhone的40倍，GPU是原始iPhone的56倍. 与A6直接相比，几乎是后者的两倍. 先前暴露的跑步成绩也可以很大程度上验证这一增长.

A57比A15的性能提升明显，但是A53比A9的性能提升不明显

在ARM发布的官方测试中，在相同的1.2GHz频率下，Cortex-A53的性能仅略高于A9，并且A6基于A9架构，因此A53的低性能和低功耗架构不是这将是苹果的选择. A53仍代表联发科（MediaTek）/全智（Quanzhi）委托给ARM处理器，以从事人们喜欢的这种低功耗小核.

不同ARM处理器的DMIP / MHz性能

从每个内核的DMIP / MHz性能来看，A57至少为4.1和4.76，比A9的2.5 DMIPS / MHz高出至少64％. 别忘了A7处理器的频率也会增加. A6从以前的800MHz到1.3GHz，据说A7已经达到1.5GHz. 毕竟，它使用比A6更先进的28nm工艺.

考虑到Apple在CPU内核数量上无法与其他处理器制造商相比，A7仍将是双核设计. 累积了架构和频率的双重优势. 与A6相比，将A7的CPU性能提高一倍不是问题.

根据以上猜测，我们可以得出结论，Apple的A7是使用ARMv8 AArch64指令集的64位处理器. 它可能会基于Cortex-A57架构进行改进或直接使用A57架构. 与上一代A6相比a7 64位处理器，它的通用和浮点寄存器加倍，性能也加倍. 更具体的规格是双核1.5GHz频率和28nm HKMG工艺，但是这些仍然缺乏证据. 我将等着看真正的iPhone 5s.

Apple的处理器一直是GPU的最大关注点，但是这次官员很少提及GPU规格. 只是说它支持OpenGL ES 3.0标准，但是此信息非常重要. 它支持OpenGL ES 3.0. 这可能意味着A7的GPU使用了新的GPU内核. （有传言说GPU是由Apple开发的. 让我们洗漱睡觉. GPU研究与开发的门槛高于CPU的门槛. 更换门并不容易. ）

Anandtech之前完成的几种主流SoC处理器的GPU性能比较

iPhone 5使用三核PowerVR 543MP3，浮点性能为28.8GFLOPS. 当前最强大的是iPad 4中使用的A6X处理器. 四核PowerVR 554MP4将计算性能提高到76.8GFLOPS，而A7要求达到A6的两倍的GPU性能，则需要57.6GFLOPS.

A6X对四核PowerVR 554MP4的使用将其核心面积从三核PowerVR 543MP3的94mm2增加到123mm2，增加了近30％，因此A7可能使用当前PowerVR 554或544的四核或三核并不大，其核心仍然太大，即使制程技术有所改进，iPhone仍然买不起它，更不用说PowerVR 5 XT不能完全支持OpenGL ES 3.0规范系列，并且后者通常基于OpenGL ES 2.0标准系统. 因此，这消除了使用当前PowerVR 5内核的A7的可能性.

PowerVR 6系列GPU先前已在我们的文章“江湖门牌镇山之剑，排名前5位的移动GPU供应商”中引入. 该GPU系列使用Rogue架构，支持OpenGL ES 2.0和3.0，并支持DX11. ，OpenGL 4.x，OpenCL 1.x等规格，目标是当前高端移动CPU性能的10到20倍.

PowerVR 6系列GPU核心性能可以达到1000GFLOPS的数量级

PowerVR 6系列包括G6100，G6200，G6400和G6600四级产品，可以将其配置为单核到六核（MP6）. 其中，G6100是最低端配置，频率仅为300MHz. 这时的浮点性能仅为24GFLOPS，双核配置也不能满足A7的要求，而高端PowerVR G6600和G6400系列的设定频率都在600MHz以上，而单核浮点性能分别高达300GFLOPS和200GFLOPS，但是这两种产品的体系结构既复杂又困难. 在当前的28和20nm工艺下，几乎不可能达到600MHz以上的大而高的频率. 我们必须知道，Imagination Tech打算使用16nm FinFET工艺制造PowerVR 6系列GPU内核.

最有可能计算出G6200或G6230 GPU内核. 它们在600MHz时的计算性能为104GFLOPS，即使将频率降低到不足300MHz，也具有50 + GFLLOPS的性能. 此外，Apple喜欢使用低频双核或四核来在GPU设计中实现功耗与性能之间的平衡. GPU频率通常设置为200-266MHz.

目前，PowerVR 6系列GPU的授权制造商并不多. 最近，公开证实了MediaTek MTK8135处理器用于PowerVR G6230内核. 令人鼓舞的结果令人鼓舞，并且在一定程度上证明了Apple A7使用的GPU内核很可能是PowerVR G6200系列，但是Apple肯定会比联发科更高端，并且它可能会使用高端的最终型号G6230（配置为双核PowerVR G6230MP2）的可能性也很大，GPU的性能可以轻松达到三核PowerVR 543MP3的两倍.

Apple A7处理器上仍有许多问题需要解决，例如工艺技术和铸造厂. 这也需要拆卸和芯片级分析. 目前的分析仍然认为A7使用三星的28nm HKMG工艺. 三星自己的Exynos 5 Octa处理器具有相同的过程. 尽管苹果一直想摆脱三星，但即使台积电真的接手了苹果的处理器订单，它也必须最早等到明年，而28nm至少在20nm工艺节点上将无法跟上. ，因此在现阶段A7仍然必须依靠三星代工厂.

尽管苹果iPhone 5s的外观设计没有改变，但A7处理器拥有首款64位手机处理器的光环. 64位在移动处理器上有多重要？

1. 苹果需要保持高性能. 当前的32位ARM体系结构已在A7和A15上结束. 高64位可以继续提高性能并继续领先于竞争.

Apple上的64位A7绝对有助于提高性能. A64指令集支持更多的寄存器a7 64位处理器，更高的执行效率和更强大的计算能力. 在不增加内核数量的情况下，CPU性能的提高主要取决于指令集和体系结构. 新的A64指令集不仅像添加64位一样简单. 它还针对内存操作，编程开发和编译器支持进行了优化. ARM声称A64是ARM历史上最大的变化. 充分利用现有硬件. 您知道，新指令集对于提高性能尤为明显，而X86上的AVX指令则可以提高处理器的理论性能.

2. iPhone 5s支持指纹识别，需要更高的加密速度. 64位A64指令集支持AES和SHA-256加密.

A64支持AES和SHA-256加密

先前的CPU分析中未提及的指令集是AES和SHA-256加密支持. 通过这些指令集，ARM声称A64指令集的加密性能是A32指令集的10倍以上，并且支持指纹识别. iPhone 5s不需要高度加密，因此使用64位指令集是合乎逻辑的.

3、64位A7处理器和本机64位系统iOS是未来

多说一点，64位支持迟早会出现，这是移动处理器的发展趋势. ARM的安排是明年开始在20nm节点上使用64位处理器. 苹果是第一个使用它们的人. 与其他制造商相比，它拥有至少一年的优势. 苹果还具有iOS软件的优势. 该处理器不仅支持64位iOS 7，而且已经是针对64位处理器进行了优化的本机64位系统.

其他人则看得更远，认为移动电话上使用64位处理器和系统（iPad 5也应使用64位A7X）与将来的Mac产品线集成. 有传言称iOS和Mac OS X将融合，而苹果未来的设备将统一. 考虑到台式机版本已在64位系统上使用，iOS和移动电话处理器上的64位版本也是不可避免的.

说了这么多，我认为苹果的64位技术仍然很成熟，A64指令集将在明年开花，苹果可以开发自己的系统，软件和硬件可以同时使用这两种方法，不需要太多的YY 64位处理设备的意义是什么. 即使这样做，也只是在技术层面上. 当普通用户使用iOS 7和iPhone 5s时，我相信很少有人能感觉到64位A7的速度和性能. 这是基础技术进步的魅力. 您可能看不见甚至看不到，但是使用起来会更好.

至于Android阵营，在苹果发布A7之后，三星立即跟进，并表示下一代手机也将使用64位处理器. 对于三星来说，这有点不对劲，因为即使苹果现在没有64位处理器，但Adnroid制造商明年仍将拥有64位处理器，因为ARM的官方A57 / A53架构正在等待明年台积电的20nm工艺，例如对于像三星这样的大公司来说，明年推出64位处理器并不难. 它只是落后于苹果，不得不说其他话.

简而言之，苹果可以控制自己的软件和硬件，并且不难支持64位指令集，但是Android阵营的64位仍然取决于Google. 他们什么时候可以发布本机64位系统，Android谈论64位处理设备具有实质意义，否则三星将在明年推出64位处理器手机，但这只是一个头. ■

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