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    苹果今年发布的iPhone 6s/6s Plus手机外观无甚大变化,但内芯变化可就大了,且不说iPad Pro上的A9X处理器如何毁天灭地,但是手机上的A9处理器已经很逆天了,只用双核就能吊打全部安卓8核旗舰了。根据之前的分析,苹果A9处理器似乎用上了8MB L3缓存,容量同比翻倍,但深入分析之后发现L3缓存其实还是4MB,但实际效果反而更好了。

    随着Chipworks对苹果A9、A9X处理器的芯片级分析更加深入,Anandtech也再次分析了A9处理器,之前他们认为A9处理器的L3缓存翻倍到了8MB,这已经是桌面级Core i7处理器的水平了,但这个分析其实并不准确,因为8MB L3缓存实在太好以致于不能让人信服。

    以TSMC版A9芯片核心面积来看,A9处理器的L3缓存核心面积约为4.5mm2,而前代A8的4MB L3缓存核心面积为4.9mm2,虽然A9从A8的20nm升级到了16nm,但TSMC的16nm FinFET工艺是基于20nm改进的,这两种工艺的金属间距是一样的,这意味着A9、A8的L3缓存容量是一致的,都是4MB。


    Chipworks分析的A9处理器示意图


    A9处理器主要规格

    虽然A9的L3缓存容量并没有增大,但这不意味着就没有变化,更关键的是苹果到底改进了什么。根据Chipworks的X光分析来看,A9处理器的L3缓存结构实际上重建了,确切地来说就是从之前的包含式缓存( inclusive cache)变成了victim cache(被害式缓存)。

    这两个名字比较拗口,如果你还记得之前我们写过AMD Zen处理器缓存架构改进的新闻就好理解了——Zen架构的缓存是从专有缓存变成了包含式缓存,跟Intel现在的处理器是一样的,缓存之间的数据是共享的,这样可以提供缓存利用率,提高命中率。现在苹果A9处理器的做法则是反过来了,从之前的包含式变成了专有缓存。

    之前的包含式缓存中,4MB L3缓存实际上有1MB L2缓存在内的,实际上只有3MB L3缓存,而在A9处理器上,L2缓存已经增加到了3MB了,这时候不能再简单共享了,所以A9的4MB L3缓存就是真正的L3缓存了。

    这种设计到底有什么好处或者缺点呢?来看下延迟曲线:

    A9处理器的L2缓存是3MB,L3缓存是4MB,所以在7MB之后才会进入L3缓存,而L3缓存速度要比L2缓存更慢,也就是延迟更高,这就导致了A9处理器在3和7MB缓存时有明显的变化,具体来说就是:

    A8处理器有1MB L2缓存,3MB L3有效缓存,所以1MB之后的延迟会因为进入L3缓存而增加,但A9处理器有3MB L2缓存,4MB L3缓存,所以在3MB之后延迟才会是L3级别的,3MB之前都是高速L2缓存,延迟更低,而在7MB之后理论上延迟才会跟A8上4MB之后的延迟差不多,因为这时候都要用到内存了(A9的LPDDR4内存带宽比A8的LPDDR3内存带宽更高则是另一个话题了)

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    已有 12 条评论,共 18 人参与。
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    • 游客  2015-12-02 00:47

      该评论年代久远,荒废失修,暂不可见。

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      12#

    • 游客  2015-12-01 15:41

      游客

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      2015-12-01 15:32
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      11#

    • 游客  2015-12-01 15:32

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    • 超能网友终极杀人王 2015-12-01 11:07    |  加入黑名单

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    • 游客  2015-12-01 10:25

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    • 游客  2015-12-01 10:22

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    • 游客  2015-12-01 10:20

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      6#

    • 我匿名了  2015-12-01 10:14

      游客

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      2015-12-01 10:03
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    • 我匿名了  2015-12-01 10:11

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      4#

    • 超能网友终极杀人王 2015-12-01 10:10    |  加入黑名单

      游客

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      2015-12-01 09:45
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      3#

    • 游客  2015-12-01 10:03

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      2#

    • 游客  2015-12-01 09:45

      该评论年代久远,荒废失修,暂不可见。

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