iPad Pro的A9X晶片有什麼神秘之處？

每年 Chipworks 都會拆解蘋果公司 iPhone 和 iPad 中應用處理器以一探究竟。此前 iPhone 6s 和 iPhone 6s Plus 上市之後，正是 Chipworks 的拆解讓我們知道蘋果同時使用三星和台積電生產的晶片。在本月初剛上市的iPad Pro上，蘋果給這款設備配備了A9X晶片，那麼在這款晶片上又隱藏了哪些蘋果的“秘密”，通過它我們能否發現蘋果在晶片研發方面的最新進展呢？

認識A9X晶片

每年 Chipworks 都會拆解蘋果公司 iPhone 和 iPad 中應用處理器以一探究竟。此前 iPhone 6s 和 iPhone 6s Plus 上市之後，正是 Chipworks 的拆解讓我們知道，蘋果公司今年在這兩款設備上使用使用了三星和台積電生產的晶片，這個發現讓很多人倍感意外，隨後也出現了許多風波。

Chipworks 還公開了台積電和三星所生產的 A9 晶片的尺寸，讓我們瞭解到在電晶體密度方面台積電和三星的 16 納米和 14 納米晶片生產技術有什麼區別。

而本月初蘋果公司的 iPad Pro 已經上市，該設備運行的是比 A9 晶片還要強的 A9X 晶片。根據此前最早寫出 iPhone 6s 晶片版本識別工具的開發者對 iOS 9.1 固件的分析，iPad Pro 則只有一種晶片型號 s8001（j98aap），CPID 為 32769，也就是說蘋果只選擇了一家代工廠來生產 A9X 晶片，而且極有可能是三星。之前 iPad Air 2 (A8X) 的 CPU 頻率為 1.5GHz，iPhone 6s (A9) 為 1.85GHz，對比之下，A9X 的頻率相比 A9 提升了 22%，而比 A8X 高 51%，蘋果表示它能夠秒掉目前市場上80%的便攜PC設備。

以下就是 Chipworks 提供的 A9X 晶片的真容：

Chipworks 的 Dick James 表示 A9X 晶片中一個有 12 個 GPU，兩個 CPU 核心，但是和 A9 晶片不一樣，它沒有第三級高速緩衝記憶體。在上圖中，藍色方框內分別有 2 個 GPU，總共就有 12 個，綠色方框的即為 CPU 核心。

此前在 A9X 的初步評測中，Anatech就 指出 A9X 全面轉換到了 FinFET 工藝制程，給予了更多可挖掘的潛力。他們認為“晶片門”之後蘋果沒有理由這麼做了，要麼選擇三星，要麼選擇台積電，而開發者的分析也已經證實了這個猜測。或許是因為 FinFET 工藝太新，產量不會很大，又很難確定可靠性如何，所以在晶片尺寸減小但又要保證突破性的性能情況下， 蘋果也意識到了 A9X 增加第三個核心並非易事。

值得指出的是，蘋果 GPU IP 供應商 Imagination Technologies 列出的 Series 7XT 圖形 IP 變體僅有 2 個、 4 個 、6 個、 8 個和 16 個著色集群，而 12 個著色進群則是蘋果公司對 Series 7XT 進行半定制的出來的結果，這就和去年在 A8X 晶片上蘋果公司對 Series 6XT 圖形 IP 所做的半定制是一樣的。

A9X 晶片有多大

根據 Chipworks 公佈的資料，A9X 晶片的總面積大約為 147 平方毫米，而三星生產，製造工藝為 14nm FinFET 的 A9 晶片的總面積為 96 平方毫米；台積電生產的，工藝為 16nm FinFET 的 A9 晶片總面積為 104.5 平方毫米。A9X 比台積電生產的 A9 晶片的總面積相比大了40%。顯然 A9X 晶片總面積增加了不少，這也就意味著該晶片的生產難度更高，特別是在使用相對比較新的生產技術的情況，挑戰會更高。

至於上一代，iPhone 6 的 A8 採用 POP 封裝，帶有 1GB 記憶體，核心面積為 89.25平方毫米，得益於台積電 20nm HKMG 工藝 A8 相比 A7 的  102 平方毫米小 13%。
關於沒有第三級緩存

在上文我們已經指出在 A9X 晶片中，蘋果並沒有和 A9 晶片一樣採用 8MB 片上緩存記憶體設計，為什麼會有這個結論呢？

A9X 晶片的記憶體介面寬度是 A9 晶片的兩倍，這樣晶片將資料傳送到記憶體或者資料從記憶體中傳輸出來的速度就是 A9 的兩倍。之所有能夠有這樣的速度是因為 A9X 它支持的是 iPad Pro 這樣相對比較大的設備，與 A9 晶片相比它能夠獲得更多熱空間（因為 iPad Pro 更大它可以使用更為耗電的晶片），而且它可以做得比手機晶片大，佔用更多空間（在 iPhone 6s 和 iPhone 6s Plus 中，記憶體是在 A9 晶片上，而 iPad Pro 的記憶體在是在邏輯板上）。

最後，A9X 本身就是一款相對比較大的晶片，這也就意味著它的生產難度高於 A9 晶片。和已經增加的晶片製造成本相比，增加第三級快取記憶體記憶體帶來的性能提升並不大，不值得蘋果為此進一步提高成本。

A9X 是一次技術成就

A9X 可以說是目前市場上最先進的移動片上晶片系統。它擁有一流的CPU和圖形性能，採用最先進的生產技術，是一款面積非常大的晶片，所以在各種測試中，它才能夠脫穎而出。

此前跑分網站 GeekBench公佈的 iPad Pro 跑分成績來看，A9X 單執行緒跑分達到了 3242 分，多執行緒也達到了 5521 分。而最新的驍龍 820 晶片，其在最近的一次跑分中，單執行緒得分 2032，多執行緒得分為 5910。能夠在 2015 年就開發出 A9X 這樣的晶片，相信蘋果公司的工程團隊也非常自豪。

A9 和 A9X 晶片對於蘋果來說是巨大的成功，它們的重要性不僅影響到蘋果的盈虧。所有人都認為從零開始，用 5 年時間來開發一流的晶片是無稽之談，所以沒有人想過要嘗試。但是隨著 iPhone 和 iPad 的性能優勢不斷擴大，一些口袋裡有錢的廠商可能也蠢蠢欲動，開始思考他們能不能也自己設計晶片。不知道在未來幾年蘋果公司的晶片團隊還會給我們帶來怎樣的驚喜，相信用戶們應該也會非常期待蘋果A系列晶片未來的發展。