Apfel A9 - Apple A9

Apple A9
Apple A9 APL0898.jpg
Apple A9-Prozessor
Allgemeine Information
Gestartet 9. September 2015
Abgesetzt 12. September 2018
Entworfen von Apple Inc.
Gängige Hersteller
Produktcode APL0898, APL1022
Leistung
max. CPU- Taktrate 1,85 GHz (iPhone 6s, iPhone 6s Plus, iPhone SE, iPad 9.7 2017) 
Zwischenspeicher
L1- Cache Pro Kern: 64 KB Anweisung + 64 KB Daten
L2-Cache 3 MB geteilt
L3-Cache 4 MB geteilt
Architektur und Klassifizierung
Anwendung Handy, Mobiltelefon
Mindest. Feature-Größe 16 nm (TSMC) bis 14 nm (Samsung)
Mikroarchitektur Twister
Befehlssatz ARMv8-A : A64 , A32 , T32
Physikalische Spezifikationen
Kerne
GPU(s) Benutzerdefinierte PowerVR-Serie 7XT ( Sechskern ) @ 650MHz
Produkte, Modelle, Varianten
Variante(n)
Geschichte
Vorgänger Apfel A8
Nachfolger Apple A10 Fusion

Der Apple A9 ist ein 64-Bit- ARM-basiertes System-on-Chip (SoC), das von Apple Inc. entwickelt wurde . Es wurde sowohl von TSMC als auch von Samsung für Apple hergestellt und erschien erstmals im iPhone 6S und 6S Plus, die am 9. September 2015 vorgestellt wurden. Apple gibt an, dass es 70 % mehr CPU-Leistung und 90 % mehr Grafikleistung im Vergleich zu seinem Vorgänger hat, dem Apfel A8 .

Entwurf

Der A9 verfügt über eine von Apple entwickelte 64-Bit 1,85 GHz ARMv8-A Dual-Core-CPU namens Twister . Beim A9 im iPhone 6S sind 2 GB LPDDR4- RAM im Lieferumfang enthalten. Der A9 verfügt über einen L1-Cache pro Kern von 64 KB für Daten und 64 KB für Anweisungen, einen L2-Cache von 3 MB, der von beiden CPU-Kernen geteilt wird, und einen 4 MB L3-Cache, der den gesamten SoC bedient und als Opfer-Cache fungiert . Der A9 verfügt außerdem über eine benutzerdefinierte PowerVR Series7XT @ 650 MHz GPU mit 6 benutzerdefinierten Shader-Kernen und einem Compiler von Apple.

Der A9 enthält einen neuen Bildprozessor , eine Funktion, die ursprünglich im A5 eingeführt und zuletzt im A7 aktualisiert wurde , mit besserer zeitlicher und räumlicher Rauschunterdrückung sowie verbessertem lokalen Tone-Mapping. Der A9 integriert direkt einen eingebetteten M9- Motion- Coprozessor , eine Funktion, die ursprünglich mit dem A7 als separater Chip eingeführt wurde. Neben der Wartung von Beschleunigungsmesser, Gyroskop, Kompass und Barometer kann der M9-Coprozessor Siri- Sprachbefehle erkennen. Der A9 fügt Hardware-Dekodierung für HEIF und 8-Bit- und 10-Bit- HEVC hinzu .

Die Unterstützung von Codecs durch Dekodierung und Kodierung ist nur für JPEG verfügbar. Zur Dekodierung stehen H264, VP8, AVC und VC1 zur Verfügung. HEVC 265 (8/10bit), VP9, ​​AV1 werden von der Hardware nicht unterstützt.

Der A9 verfügt über eine benutzerdefinierte Speicherlösung, die einen von Apple entwickelten NVMe- basierten Controller verwendet, der über eine PCIe- Verbindung kommuniziert . Das NAND-Design des iPhone 6s ähnelt eher einer SSD der PC-Klasse als einem eingebetteten Flash-Speicher, der bei Mobilgeräten üblich ist. Dies verschafft dem Telefon einen erheblichen Vorteil bei der Speicherleistung gegenüber Mitbewerbern, die häufig eMMC oder UFS verwenden , um sich mit ihrem Flash-Speicher zu verbinden.

Mikroarchitektur

Die Mikroarchitektur des A9 ähnelt der Cyclone - Mikroarchitektur der zweiten Generation (verwendet im A8-Chip). Einige der mikroarchitektonischen Merkmale sind wie folgt:

Pipelinetiefe (Stufen) 16
Ausgabebreite 6 Mikrooperationen
RAUBEN 196 Mikrooperationen
Latenz beim Laden 8 Zyklen
Strafe für Verzweigungsfehler 9
Anzahl ganzzahliger Pipes 4
Anzahl Schalt-ALUs 4
Einheiten laden/speichern 2
Ganzzahlige Rohrpuffergröße 48
Anzahl der Filialen 2
Indirekte Zweigstellen 1
Abzweigrohr-Puffergröße 24
FP-ALUs 3

Etwa die Hälfte der Leistungssteigerung gegenüber dem A8 kommt von der 1,85-GHz-Frequenz. Etwa ein Viertel kommt vom besseren Speichersubsystem (3x größere Caches). Das verbleibende Viertel stammt aus dem Mikroarchitektur-Tuning und dem kleineren Technologieknoten.

Verschlüsselung

Laut Apple hat „jedes iOS-Gerät eine dedizierte AES-256-Krypto-Engine, die in den DMA-Pfad zwischen dem Flash-Speicher und dem Hauptsystemspeicher integriert ist, wodurch die Dateiverschlüsselung hocheffizient wird auf einem isolierten Bus, der über die DMA-Krypto-Engine nur Zugriff auf den Speicher mit Benutzerdaten erhält."

Duale Beschaffung

Apple - A9 - Chips hergestellt von zwei Unternehmen: Samsung und TSMC . Die Samsung-Version heißt APL0898, wird in einem 14-nm- FinFET-Prozess hergestellt und ist 96 mm 2 groß, während die TSMC-Version heißt APL1022, die in einem 16-nm-FinFET-Prozess hergestellt wird und 104,5 mm 2 groß ist.

Es sollte kein signifikanter Leistungsunterschied zwischen den Teilen bestehen, aber im Oktober 2015 wurde behauptet, dass iPhone 6S-Modelle mit von Samsung hergestellten A9-Chips bei starker CPU-Auslastung durchweg eine kürzere Akkulaufzeit gemessen haben als solche mit TSMC-gefertigten Versionen; Webbrowsing und Grafiken waren nicht sehr unterschiedlich. Apple antwortete, dass "Tests, bei denen die Prozessoren mit kontinuierlicher hoher Arbeitslast laufen, bis der Akku leer ist, nicht repräsentativ für die reale Nutzung sind", und sagte, dass interne Tests in Kombination mit Kundendaten eine Varianz von nur 2–3% zeigten.

Benennung

Während der Twister-CPU-Kern die von ARM Holdings lizenzierte ARMv8-A-Befehlssatzarchitektur implementiert , ist er ein unabhängiges CPU-Design und hat nichts mit den viel älteren, aber ähnlich benannten Cortex-A9- und ARM9- CPUs zu tun , die von ARM selbst entwickelt wurden und die 32 . implementieren -bit ARMv7-A- und ARMv5E-Versionen der Architektur.

Galerie

Die Prozessoren sind optisch nahezu identisch. Die Verpackungen haben die gleichen Maße (ca. 15,0×14,5 mm) und nur oberflächliche Unterschiede, wie der Bezeichnungstext. Innerhalb der Verpackung ist der Siliziumchip unterschiedlich groß.

  • APL0898, die Samsung-Version des A9.

  • APL1022, die TSMC-Version des A9.

  • A9 (APL0898) SoC auf der Hauptplatine des iPhone 6s.

  • A9 (APL1022) SoC auf der Hauptplatine des iPhone SE.

ARKit

Als Mindestanforderung für ARKit ist der A9-Prozessor aufgeführt .

Produkte mit dem Apple A9

Siehe auch

Verweise