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    ◆ 新瓶装旧酒,苹果A5处理器架构解析

      苹果的iPad mini在硬件规格上与今年早些时候更新的32nm版本iPad 2(32nm iPad 2,4 LP)基本一致,使用了三星代工的Apple A5处理器,搭配512MB LPDDR2 RAM,不同之处在于iPad mini使用了一块分辨率为1024x768的7.9英寸触摸屏,前后摄像头分别升级为500万像素iSight和120万像素Facetime HD摄像头,由于机身小型化,电池容量也减少到16.3瓦时,但仍然保持10个小时的续航时间。网络方面支持LTE 4G,数据接口则与iPhone 5 / iPad 4th同步统一到8-Pin Lightning接口。


    现售各代iPad规格对比


    Apple A5


    Apple A5内部架构(图片来自chipworks)

      A5处理器是苹果自家设计,委由三星代工,A5集成了2个ARM Cortex-A9核心和2个Imagination Technologies的PowerVR SGX543图形核心,L1缓存为32KB数据缓存+32KB指令缓存,L2为1MB,运行频率1GHz。Cortex-A9架构相比Cortex-A8架构最大的改进是支持Out-of-Order(乱序执行),每个内核的运算能力从2 DMIPS/MHz提高到2.5 DMIPS/MHz(Dhrystone Million Instructions executed Per Second / MHz,百万次整数运算每秒每兆赫兹)。

      PowerVR SGX543图形核心采用的是MIMD架构(多指令多数据流),最多支持到16个核心,A5使用的是MP2型号,也就2个图形核心,其单个核心在200MHz下则能够达到35MTriangles/s(每秒生成3500万个多边形),像素填充率1000MPixel/s(每秒10亿像素)的水平,iPhone4S和iPad 2上面使用的也是这一颗A5处理器,所以显示图形处理能力相当。


    ARM Cortex-A9架构

      早期的iPad 2(iPad 2,1/2/3)和iPhone 4S使用的A5处理器(S5L8940X)基于45nm工艺,后期版本(S5L8942X)则是32nm高-K绝缘金属栅极低功耗晶体管工艺。

      我们知道晶体管的工作都是通过不断地开关来进行,当晶体管打开,电流流过,晶体管关闭,电流截止。如果电流流过,但晶体管处于关闭的状态,这个时候就浪费了电能,这就是所谓的漏电流。漏电流的来源有一个是栅极电介质,三星的HKMG工艺在这部分使用了高介电常数(高-K)和绝缘金属电介质,显著减少了漏电流并且减少了功耗。


    普通晶体管工艺与三星HKMG工艺对比

      另外一方面,由于使用了32nm工艺,A5处理器从原来约122平方毫米的芯片面积减少到只有69平方毫米,接近缩小了一半。按目前大多数半导体厂商使用的300nm晶圆来进行切割,在合格率100%的理想情况下,每一块晶圆能切割579块45nm的老版A5,但却能切割1015块32nm的A5,对于苹果和三星来说能节省不少成本。


    苹果A4、A5处理器面积对比

      使用更先进的制造工艺代表着处理器可以运行在更高的主频率,功耗也更低。对消费者来说,这种改进意味着更高的性能和更长的续航时间。虽然A5芯片目前不是苹果最先进的处理器,性能远没有A6X来得强悍,但在iPad mini中使用A5却是情理之中,我们在后面的显示屏章节会再讨论这个问题。

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    • 超能网友终极杀人王 2013-02-07 01:54    |  加入黑名单

      该评论年代久远,荒废失修,暂不可见。

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      23#

    • 游客  2013-02-06 16:44

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      22#

    • 游客  2013-01-30 03:00

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      21#

    • 超能网友终极杀人王 2012-12-10 14:37    |  加入黑名单

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    • 游客  2012-12-10 13:16

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    • 超能网友终极杀人王 2012-11-19 12:02    |  加入黑名单

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    • 超能网友终极杀人王 2012-11-18 12:27    |  加入黑名单

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    • 游客  2012-11-18 11:29

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    • 游客  2012-11-16 13:21

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    • 超能网友终极杀人王 2012-11-16 11:26    |  加入黑名单

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    • 超能网友管理员 2012-11-16 10:48    |  加入黑名单

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    • 我匿名了  2012-11-16 10:46

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    • 游客  2012-11-16 10:21

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    • 超能网友终极杀人王 2012-11-16 09:02    |  加入黑名单

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    • 游客  2012-11-15 21:21

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    • 游客  2012-11-15 21:19

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    • 游客  2012-11-15 19:10

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      2#

    • 我匿名了  2012-11-15 18:03

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