苹果iPhone6如何？iPhone6史上最所有方面专业评测

苹果习惯在每次发布新iPhone的时候给他们最新的 SoC（系统级芯片）取名，这一次也不例外。随着iPhone6系列的发布，苹果迎来了他们的第八代 SoC，也就是 A8。那么苹果iPhone6怎么样？下面小编就为大家带来史上最全面专业评测，一篇文章就能让你看透iPhone6！

在 A6 和 A7 的 SoC 的快速更迭后--分别推出了苹果的第一款定制的 CPU 设计（Swift）和第一款基于 ARMv8 AArch 64 的设计（Cyclone 架构）后。A8 这款芯片更具结构性并且是苹果 SoC 设计最为直接的体现。这不是说苹果没有花时间来改进他们的设计，性能和功耗。只是经过观察，我们发现在 A8 中并没有找到类似 A6 和 A7 那样的彻底变化。

▲苹果首款20nm的A8

A8 的心脏和灵魂依然是 CPU 和 GPU。我们稍后会对这两个方面进行更具体的分析，但我们可以说这两个方面都要比 A7 有所进步。苹果今年的 GPU 依然选择了 Imagination 的 PowerVR，今年从基于 G6430 的 Series6 系列升级到了更新的 GX6450 设计。同时苹果继续开发他们自家的 CPU，A8 也采用了最新的设计，这是一个升级版的基于 A7 Cyclone 架构的核心。

此时我们暂且先抛开 GPU 和 CPU，A8 最大的改变是它体积更小了。根据 Chipworks 的拆解显示，A8 采用了台积电新的 20nm 制程工艺，这使得 iPhone 6 成为第一款配备 20nm 制程 SoC 的智能手机。

使用 20nm 制程的工艺我们并不意外，但尽管如此我们还是要考究一下其原因。首先，这意味着苹果已经将生产转移到台积电的 20nm HKMG Planar（高介电金属闸极平面）生产工艺，这使得苹果的 SoC 第一次用上了这种生产工艺。除此之外还有很多可能的理由--而并不是每一个理由都是技术层面的，但从生产发展的角度来看，台积电一直是过去几代 SoC 产品生产的领头代工厂，这使得他们成为第一家可以使用这种工艺来为 SoC 进行量产的公司。

此举值得考虑还因为这意味着苹果首次使用这种有待验证的工艺来为他们的 SoC 量产。在此之前苹果对于使用新的生产工艺的步伐一直不算快，直到去年年底他们才开始使用 28nm 制程的技术来为 A7 进行生产，而这距离 28nm 制程的技术可用已经超过一年了。

最后，使用 20nm 制程的工艺也是很有意思的一件事，因为之前的几代工艺都是“半跃进”式，从 45nm 到 40nm 到 32nm 到 28nm，而从 28nm 一下子跳到 20nm 则被认为是“全跃进”（苹果没有用过 40nm）。这意味着我们看到的是在晶体管密度技术方面的巨大跃进，从理论上来看，也可以看作是功耗的巨大减少。

事实上台积电的 20nm 工艺会是一个大杂烩：它相比 28nm 制程的工艺，可以提供 30%的加速，密度提升 1.9 倍，或者功耗减少 25%。尤其是功耗和速度将会是最直接的体现，任何的高主频都会让功耗的改进不再明显，尤其是比较到三星和台积电的 SoC 的时候。

不考虑台积电和三星直接的微小差别的话，在理想情况下苹果着眼于 51%的区域测量。而在实际情况下，密度将取决于 I/C 的设定管理。对于完整的芯片来说 60-70%的比例系数更算得上是更好的粗略估算。简单地说，对于苹果来说就是获得了更多创造新功能的空间和减少了芯片的总体面积。

与此同时苹果今年再一次地公开了芯片的面积和晶体管的数量。A8 大约有 20 亿个晶体管，与之相对的是 A7 的“超过 10 亿个”--89 平方毫米的面积，这比 A7 的 102 平方毫米减少了 13%。这证明苹果选择在增加功能/性能和减少大小之间选择了分离晶体管的密度，而不是集成在一起。

至于说到使用 20nm 制程的工艺是一个好的主意，是因为苹果和台积电需要处理好 20nm 芯片的良率的问题（20nm 的良率没有 28nm 的高）。良率不高的情况下，更小型的芯片面积可以降低生产过程中的瑕疵来抵消一些良率带来的损失，从而提高总体的良率。

而 A8 在记忆体子系统方面的设计相比 A7 并没有显著的变化。苹果再一次在芯片上放置了 SRAM 缓存来为 CPU 和 GPU 服务。基于对芯片和延迟数的检测，L3 SRAM 缓存依然和 A7 的一样，停留在 4MB。同时我们发现一系列的 SDRAM 接口使得 A8 的 POP （堆叠封装）依然基于主内存。从 iFixit 的拆解可发现，苹果依然使用LPDDR3-1600的1GB内存，这和 LPDDR3 的是同一个速度级别。iFixit 还发现 Hynix 和 Elpida 的内存出现在手机中，这证明苹果再一次使用不同供应商的 RAM（内存）。

而内存带宽方面，我们发现 A8 的内存带宽要比在 A7 使用的高，但提升不大。这可以看出苹果试图更好地对内存带宽进行优化。

来自 Stream Copy 的得分显示，内存带宽最高提升高达 9%，而其它的一些跑分则显示内存带宽只提升了 2-3%。

更有趣的是内存的延迟情况，数据显示了一些我们由 L1 和 L2 缓存得出的意想不到的改进。在主内存的 SRAM 和 6MB+区域的 1MB-4MB 的范围内，内存的延迟在 A8 上持续降低，低于 A7。在这两种情况下，20ns 的延迟比 A7 要快。完全一样的 20ns 增加告诉我们苹果正在 L3 的逻辑值中进行主内存的逻辑值查找，反过来也就是 20ns 的获得是由于 L3 缓存的优化。

这款 A8 的芯片的面积主要是由 CPU，GPU 和 SRAM 组成，其余的空间则被苹果一些整合的设计部件占据。而目前我们很难发现这些区域是整合了什么东西，但我们会在这其中发现音频控制器，USB 控制器，视频编码/解码器，闪存控制器，相机 ISP 和各种各样的线。

而所有的这些区域都覆盖着固定功能的硬件，这不仅对于 A8 的功能十分重要，它对于能耗的控制也是非常关键的。通过分配任务到特定的硬件，苹果会在此花费一点面积，但反之这些区域工作起来会比在软件上更有效率。因为苹果有足够的“动机”来卸掉尽可能多的任务来保持功耗的平衡。

不管怎样，尽管我们无法辨认出 A8 芯片的每一个区域负责什么的功能，但我们可以知道苹果为这些区域都添加了新的功能。而这其中之一就是对于 H.265（视频编码）的整合，这对于使用 H.265 功能来开启 FaceTime 等功能非常重要。

揭开A8神秘面纱

A8 CPU：Cyclone 之后是什么？

虽然对于苹果的 SoC（片上系统）设计来说 CPU 是非常重要的一环，但公司对其架构的守口如瓶之程度还是非常让人吃惊。尽管苹果早就看到了 CPU 在其独特设计中的地位，但在这两年里经历的两个架构，无论哪一个的技术细节，它仍然吝于谈及。很不幸，这现象对于一个刚刚开始其生命周期的 SoC 来说尤其严重，A8 也不例外。

总的来说，最能够确定的是 A8 与 A7 相比没有太多的不同之处，但这并不是一件坏事。在 Cyclone 架构的帮助下苹果走得很坚实：IPC 设计较宽、较高，延迟低，可以在很低的频率下取得很高的性能。在这种设计思路下，苹果就可以在保证能耗足够低的前提下达到自己的性能标准。这与酷睿的理念很相似，考虑得非常周全。此外，由于 Cyclone 的设计非常具有前瞻性，采用了提供 AArch64 执行状态的 ARMv8 ，它的性能已经变得很强大，因此苹果就不需要经常面对彻底革新架构的压力，而 ARMv7 就不是这样了。

从以上分析所得到的结论是，A8 和之前的 Cyclone 没有本质上的区别。A8 肯定不仅仅是高频版的 Cyclone 而已，但比起 Cyclone 相对于 Swift 的革新来，两者的差距就很小了。

可惜的是苹果对于 A8 的保密程度可以说是空前的高，因此来自官方的信息少之又少，甚至连新的架构名称都不知道，只能将它称为 Enhanced Cyclone（加强版 Cyclone）。当然 Enhanced Cyclone 只是对新架构的一种描述而已，苹果内部为了区分肯定还有新的命名，希望它以后会公布。

不管怎么说，能够确定的是 Enhanced Cyclone 有点不像苹果的风格，芯片在从 28nm 的 A7 换到 20nm 的 A8 以后，变得比以前小得多。A8 CPU 部分的面积约为 12.2 平方毫米，较之 A7 的 17.1 平方毫米减小了 29%。即使这个数据并不严谨，也足以说明 A8 在塞入了更多晶体管之后，面积反而更小了。尽管 A8 的晶体管数量不会比 A7 多多少，但这足以说明在 Cyclone 之后苹果的工艺又进步了。

那么问题来了：苹果用这更多的晶体管和节省下来的空间都干什么去了？一部分肯定是用到了存储器接口上，因为 L3 cache 的访问时间在测试中比之前快了 20 毫微秒。随着发掘的深入，事情变得更加有趣了。

首先，在多次测试中 Enhanced Cyclone 的表现就和 Cyclone 非常相似。虽说 A8 的频率有 1.4GHz 而 A7 是 1.3GHz，在许多底层测试里它们表现得就好像同一颗芯片。从数据来看两者没有本质上的不同，Enhanced Cyclone 仍旧是一个拥有较宽 IPC 的六微指令架构，而分支预测错误损失也很像。

……