iPad Pro的A9X芯片有什么神秘之处？

每年 Chipworks 都会拆解苹果公司 iPhone 和 iPad 中应用处理器以一探究竟。此前 iPhone 6s 和 iPhone 6s Plus 上市之后，正是 Chipworks 的拆解让我们知道苹果同时使用三星和台积电生产的芯片。在本月初刚上市的iPad Pro上，苹果给这款设备配备了A9X芯片，那么在这款芯片上又隐藏了哪些苹果的“秘密”，通过它我们能否发现苹果在芯片研发方面的最新进展呢？

认识A9X芯片

每年 Chipworks 都会拆解苹果公司 iPhone 和 iPad 中应用处理器以一探究竟。此前 iPhone 6s 和 iPhone 6s Plus 上市之后，正是 Chipworks 的拆解让我们知道，苹果公司今年在这两款设备上使用使用了三星和台积电生产的芯片，这个发现让很多人倍感意外，随后也出现了许多风波。

Chipworks 还公开了台积电和三星所生产的 A9 芯片的尺寸，让我们了解到在晶体管密度方面台积电和三星的 16 纳米和 14 纳米芯片生产技术有什么区别。

而本月初苹果公司的 iPad Pro 已经上市，该设备运行的是比 A9 芯片还要强的 A9X 芯片。根据此前最早写出 iPhone 6s 芯片版本识别工具的开发者对 iOS 9.1 固件的分析，iPad Pro 则只有一种芯片型号 s8001（j98aap），CPID 为 32769，也就是说苹果只选择了一家代工厂来生产 A9X 芯片，而且极有可能是三星。之前 iPad Air 2 (A8X) 的 CPU 频率为 1.5GHz，iPhone 6s (A9) 为 1.85GHz，对比之下，A9X 的频率相比 A9 提升了 22%，而比 A8X 高 51%，苹果表示它能够秒掉目前市场上80%的便携PC设备。

以下就是 Chipworks 提供的 A9X 芯片的真容：

Chipworks 的 Dick James 表示 A9X 芯片中一个有 12 个 GPU，两个 CPU 核心，但是和 A9 芯片不一样，它没有第三级高速缓冲存储器。在上图中，蓝色方框内分别有 2 个 GPU，总共就有 12 个，绿色方框的即为 CPU 核心。

此前在 A9X 的初步评测中，Anatech就 指出 A9X 全面转换到了 FinFET 工艺制程，给予了更多可挖掘的潜力。他们认为“芯片门”之后苹果没有理由这么做了，要么选择三星，要么选择台积电，而开发者的分析也已经证实了这个猜测。或许是因为 FinFET 工艺太新，产量不会很大，又很难确定可靠性如何，所以在芯片尺寸减小但又要保证突破性的性能情况下， 苹果也意识到了 A9X 增加第三个核心并非易事。

值得指出的是，苹果 GPU IP 供应商 Imagination Technologies 列出的 Series 7XT 图形 IP 变体仅有 2 个、 4 个 、6 个、 8 个和 16 个着色集群，而 12 个着色进群则是苹果公司对 Series 7XT 进行半定制的出来的结果，这就和去年在 A8X 芯片上苹果公司对 Series 6XT 图形 IP 所做的半定制是一样的。

A9X 芯片有多大

根据 Chipworks 公布的数据，A9X 芯片的总面积大约为 147 平方毫米，而三星生产，制造工艺为 14nm FinFET 的 A9 芯片的总面积为 96 平方毫米；台积电生产的，工艺为 16nm FinFET 的 A9 芯片总面积为 104.5 平方毫米。A9X 比台积电生产的 A9 芯片的总面积相比大了40%。显然 A9X 芯片总面积增加了不少，这也就意味着该芯片的生产难度更高，特别是在使用相对比较新的生产技术的情况，挑战会更高。

至于上一代，iPhone 6 的 A8 采用 POP 封装，带有 1GB 内存，核心面积为 89.25平方毫米，得益于台积电 20nm HKMG 工艺 A8 相比 A7 的  102 平方毫米小 13%。

关于没有第三级缓存

在上文我们已经指出在 A9X 芯片中，苹果并没有和 A9 芯片一样采用 8MB 片上缓存存储器设计，为什么会有这个结论呢？

A9X 芯片的存储器接口宽度是 A9 芯片的两倍，这样芯片将数据传送到存储器或者数据从存储器中传输出来的速度就是 A9 的两倍。之所有能够有这样的速度是因为 A9X 它支持的是 iPad Pro 这样相对比较大的设备，与 A9 芯片相比它能够获得更多热空间（因为 iPad Pro 更大它可以使用更为耗电的芯片），而且它可以做得比手机芯片大，占用更多空间（在 iPhone 6s 和 iPhone 6s Plus 中，内存是在 A9 芯片上，而 iPad Pro 的内存在是在逻辑板上）。

最后，A9X 本身就是一款相对比较大的芯片，这也就意味着它的生产难度高于 A9 芯片。和已经增加的芯片制造成本相比，增加第三级高速缓存存储器带来的性能提升并不大，不值得苹果为此进一步提高成本。

A9X 是一次技术成就

A9X 可以说是目前市场上最先进的移动片上芯片系统。它拥有一流的CPU和图形性能，采用最先进的生产技术，是一款面积非常大的芯片，所以在各种测试中，它才能够脱颖而出。

此前跑分网站 GeekBench公布的 iPad Pro 跑分成绩来看，A9X 单线程跑分达到了 3242 分，多线程也达到了 5521 分。而最新的骁龙 820 芯片，其在最近的一次跑分中，单线程得分 2032，多线程得分为 5910。能够在 2015 年就开发出 A9X 这样的芯片，相信苹果公司的工程团队也非常自豪。

A9 和 A9X 芯片对于苹果来说是巨大的成功，它们的重要性不仅影响到苹果的盈亏。所有人都认为从零开始，用 5 年时间来开发一流的芯片是无稽之谈，所以没有人想过要尝试。但是随着 iPhone 和 iPad 的性能优势不断扩大，一些口袋里有钱的厂商可能也蠢蠢欲动，开始思考他们能不能也自己设计芯片。不知道在未来几年苹果公司的芯片团队还会给我们带来怎样的惊喜，相信用户们应该也会非常期待苹果A系列芯片未来的发展。