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蘋果公司在上週正式在美國推出了第二款平板電腦“iPad的2”。首先就是CPU的和GPU的的核心數量均提升了2倍，同時產品重量下降，厚度減少了三成，從而實現了產品的輕薄化以及性能的提升。蘋果公司在聖弗蘭西斯科市召開的遊戲者開發大會“環球數碼（遊戲開發者大會）”的主題演講上宣布了產品的推出日期。

大腦皮層一個系列架構

從 iPad的升級至iPad的二，首先就是處理器由單核心的ARM Cortex - A8的變成了雙核心的ARM Cortex - A9的。除了CPU的核心數量提升了2倍以外，每個核心的容許量也2倍以上的性能提升。根據 ARM的公司的介紹，Cortex - A8的頻率性能為 2 DMIPS的（Dhrystone MIPS的）/兆赫，而的Cortex - A9為 2.5 DMIPS / MHz的。

至於 CPU的架構也發生變化的原因只有一個，這就是Cortex - A8的只支持單核心設計，因此如果不想開發特殊的總線，同時又想獲得相同的性能，因此可以選擇的方案也只有的Cortex - A9。皮質- A9的最大可支持四核心設計，並且同樣支持的AMBA 3 AXI協議。

●核心數量與性能的提升

蘋果公司將第一代ipad公司的A4紙處理器交由三星公司代工，而A5的則變成了台積電。這聽說主要是由於三星公司已經成為蘋果公司智能手機和平板電腦最強有力的競爭者。

至於生產工藝，由於 A4紙使用的是三星公司的45納米工藝，因此普便認為第5條同樣也基於的是45納米工藝。如果基於相同的工藝情況下，核心數量提升2倍，那麼會由於電路的增加導致核心面積的提升，從而導致生產成本的提升。而根據市場調研公司iSuppli公司於 3月13日發布的報導“iPad的2進行法案材料三百二十六點六零美元，IHS公司iSuppli的拆解分析顯示”，蘋果 A5的芯片的成本相對於 A4紙提升了約 75％。如果核心面積提升2倍的話，那麼這種程序的成本提升也是與猜測相對應的。因此A4紙升級至5條，核心尺寸的增加也是可以理解的。

不過 iSuppli公司估計 A5的芯片的成本大約為 14美元。因此雖然核心面積的增加（A4紙 53平方毫米），導致了成本的增加，但是其帶來的影響並不大，其影響甚至還不如功耗變化的影響大。

按照邏輯來說，A5的峰值功耗應該會增加，因此在進行高負荷處理如遊戲應用時會對電池續航時間產生影響。不過蘋果同樣考慮到了這點，也對此進行了平衡。

●進化的處理器架構

除了核心數量提升了2倍，第5條的Cortex - A9處理器架構也出現了變化。Cortex - A8處理器採用的是雙指令解碼管線，程序指令採用的是順序按順序執行。如果以英特爾 CPU的對比，差不多相當於其奔騰時代產品。而的Cortex - A9雖然同樣採用的是雙指令解碼，但是其指令執行順序為 Out的順序。容許量方面相差25％。

Cortex - A9框圖

這個所帶來的影響程序，可以通過的Cortex - A9所佔據的核心區域來了解。通過 ARM的公司在去年（2010年）的“中醫大會”所進行的演示，在使用台積電 40納米工藝的雙核心的Cortex - A9的的核心面積約在6.7平方毫米，其頻率目標為 2GHz的，1.9W，這裡還包括了第一級緩存和總線接口。

順便介紹一下的是X86的架構雙指令Out的核心基於 40納米 OrderBobcat工藝時，單核心面積在5平方毫米以上，因此的Cortex - A9核心的大小與 X86的核心相比的話就可以很明了了。

因此可以估計如果採用三星45納米工藝的話，其面積會比台積電 40nm的要大，同時以1GHz的頻率為目標的第5條的Cortex - A9的核心可以推定已接近台積電的電力設計的最優化。

Cortex - A9的特性

●GPU的核心數量同樣翻倍

iPad的2上的GPU核心數量也由以前的1個變成了2個。GPU的核心架構為 Imagination Technologies公司的PowerVR SGX5的，不過根據介紹其性能同樣也提升了2倍以上。的PowerVR SGX的晶體管數量提升是肯定的，因此其雙核心華對於第5條的核心面積以及功耗影響也是很大的。

公司的PowerVR SGX架構並不是 SIMD（單指令多數據）架構，應該說其設計與 NVIDIA的架構設計很相似，與 AMD公司的VLIW（超長指令字）架構設計存在差異。

當前的公司的PowerVR SGX架構單個核心最多可擁有 16個標量處理器。一般認為 ipad公司的PowerVR的核心最多核心數量同樣為 16個，由於 iPad的2核心數量成為了2個，因此處理器數量也提升至32個。這個構成其處理器數大大超過了Tegra的2（G70的架構 1Vertex著色 1像素著色的構成）。

另外就是標量處理器共計 32個，這個數字與 NVIDIA的GF100的系列費米建架構的單個釤（流式多處理器）相等。當然實際的性能影響因素是多種多樣的。而且我們可以看到顯存帶來與核心頻率也有很大差異。在iPad的2發布的時候，蘋果的首席執行官史蒂夫喬布斯先生曾提到圖形性能將提升9倍的言論，這個數字的來源根據目前仍然不清楚。

●因ipad公司/ iPhone開始繁榮的三維遊戲

iPad的2性能的提升，受益最大的當然就是遊戲。蘋果公司的電腦產品每年都會進行硬件的升級，對於電腦而言同樣也需要三維圖​​形性能的提升。去年在推出ipad公司後，Epic遊戲和軟件的2號大FPS（第一人稱射擊）遊戲廠商均為其量身定制了FPS的遊戲，包括有遊戲旗下的史詩主席娛樂推出的“無限刃”以及id Software公司的“憤怒高清”。

總之，讓 iPad的/ iPhone遊戲發展就是要實現與電腦遊戲一樣的世代迭替，當然其相關遊戲的目標並不僅僅只包括蘋果平台，而是面向的更為廣泛的移動平台，支持撐其發展的就是每年移動產品日益提升的性能。

●NGP與 iPad的2的對比

從遊戲的角度來審視 iPad的2Apple A5的構成的話，以處理器數量來說，其數量為索尼電腦娛樂（SCE）的下代掌機“NGP（下一代便攜式）”的一半。NGP將會基於四核心的ARM的Cortex - A9處理器核心，核心的PowerVR SGX5。PowerVR的核心將會由每個擁有 16個標量處理器核心組成，這樣總數量則達到了64個。

根據推測，NGP最初配備的芯片將會基於 40納米工藝 45〜，其目標最終會提升至32〜28納米。總之工藝的提升伴隨而來的就是成本的下降。NGP（用PSP2）在設計的中途提升了核心數量，這應該是由於工藝提升的原因。

而這也意味著在進入 32〜28納米時代之後，其它高性能便攜產品也將會配備四核的GPU，而四核心的GPU也將會帶來更高的圖形性能。實際上 NVIDIA的公司是計劃的28nm工藝在第三代Tegra的“卡爾 -厄爾尼諾”上應用，將 ARM的Cortex - A9的提升至四核心設計，同時流處理器數量也會大幅提升。

因此在這種多核心發展的背景下，除了生產工藝以外，多核心化也會成為 CPU的廠商的發展戰略。比如ARM公司的發展計劃為 Cortex - A8的→的Cortex - A9→皮質 - A15號將會著重提升單線程和矢量處理性能，同時實現多核心。

 Cortex - A9家族和目標市場

●32納米〜28納米時代四核心發展

多核心化的發展由於同樣適合移動產品，因此已經成為業界的發展趨勢。而關於蘋果公司四核化的發展也在計劃中。如果通過 45納米工藝實現雙 ARM的核心以及雙 PowerVR的，這樣在實現的成本上會更加經濟。而這也與之後 32〜28納米工藝下的四核心處理器和四核心的GPU在經濟線上實現對稱。從 45納米升級至32納米，相同的核心面積情況下晶體管數量將可提升約 2倍。如果蘋果以A5的相同的核心面積來設計 A6的，那麼明年蘋果 iPad的將可能實現四核化。

這裡對於蘋果公司的產品戰略會產生一個疑問，這就是如何持續使用，ipad公司和iPhone目前都是使用的相同的處理器，將來是否還會如此呢？比如將來是否有可能iPad的使用四核心處理器，而iPone使用雙核心處理器。這裡將核心數量發展區分開來是很有必要的，四核心處理器帶來的就是峰值功耗的提升。

從實際情況而言，在運行遊戲的時候，功耗必然會提升。因此在核心數量翻倍的情況下，很有可能會出現峰值功耗提升的情況。在這個時候工作電壓與工藝沒有提升，而同時平板電腦的電池設計存在空間，而智能手機則沒有，因此兩種產品的核心提升採用不同的策略的可能性還是存在的。

實際上 CPU的廠商也有採用不同發展策略的打算。比如ARM公司的皮質，解答15戰略中，智能手機產品就是1〜2個核心，而平板電腦則採用 2〜4核心的建議。

大腦皮層解答15的可擴展性

如果這種想法得以實現，那麼 2012年到2013年，平板電腦會使用四核心配置，而智能手機則主要使用雙核心設計。當然產品低價化的趨勢將會越來越明顯，比如低價平板電腦和智能手機會分別採用雙核心和單核心處理器。當然當工藝進一步提升至22〜20納米時，四核心平板電腦和雙核心智能手機將會成為流行，而ipad公司/ iPhone發展也應該也會跟隨這個趨勢。

 本文來自：蘋果殺（www.applesha.com）詳細出處參考：http://www.applesha.com/1557.html