【01-24i吧·硬件】苹果历代处理器详细配置概览

天康圣荷

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苹果芯片一共有四个系列：
A系列（我们熟知的Apple A芯片，iPhone、iTouch、iPad、Apple TV所使用的SoC）
S系列（Apple Watch芯片）
T系列（MacBook上的TouchBar所使用的协处理器）
W系列（Apple Airpods、Beats耳机和新一代Apple Watch所使用的单芯片）

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早期的芯片，夹杂着字母和数字，型号不明。
架构全都是ARM11，虽然在这个年代看起来超级落后，但是当年却是比Windows Mobile和Symbian手机所用的SoC还要强！
要知道，苹果的SoC是最早有GPU的，3D游戏表现不错。那时候的功能机都是单一CPU处理所有数据，性能非常弱~
虽然诺基亚N系列部分手机型号所用的OMAP芯片也有GPU，但是少之又少。而且是键盘机不是触屏机~根本不能跟苹果比

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Apple A4芯片，用在我们所熟知的一代iPad、iPhone 4、iPod Touch 4和二代Apple TV上。
32位ARMv7的Cortex-A8架构，单核心800MHz设计。
基于三星Exynos 3110 (也就是蜂鸟SPC110)电路改良而来。二级缓存增加至640KB，弃除了iPhone和iPad没必要的模块。
虽然GPU是PowerVR SGX535不是SGX540，但是苹果将其GPU和RAM连通而达到提升性能。

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A5-A6X系列芯片
A5是苹果首款多核CPU，采用公版Cortex-A9架构和加入了乱序执行，内存带宽达到了6.4GB/s，在当时来说是最高配置的。
因为那时的芯片厂商大多数都是因为内存带宽不足，导致不能完全发挥芯片性能。（高通S3和联发科著名的MT6589都是单通道内存，带宽严重不足！苹果A5在那时就已经上双通道了，还有Galaxy S2所用的三星Exynos 4210。）
因为苹果继续沿用45nm制程，导致发热和功耗很大，所以在iPhone 4s和iTouch 6上进行了强制降频至800MHz （iPad 2为1GHz）。
而iPad Mini和Apple TV则因为使用先进的32nm制程，发热有所改进，所以频率默认运行1GHz，性能比800MHz快那么一点点。iPad Mini和iPhone 4s对比相机连拍速度，因为提高了那么200MHz的频率，前者明显比后者的快。（Apple TV的A5被阉割掉一个核心，是单核芯片，真不明白苹果为啥这么做）

跟Apple A4一样，Apple A5同样也是基于三星的Exynos芯片（因为那时三星是苹果的代工厂），相比4210就是把GPU从Mali-400 MP4换成PowerVR SGX543，CPU核心强制降频至800MHz (45nm为800MHz，32nm则为1.0GHz)。而且PowerVR SGX543一直沿用到Apple A6X才换新一代的GPU。

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A6芯片摒弃了公版Cortex架构，使用苹果基于32位ARMv7架构自家定制的Swift架构，性能是前者A5芯片的两倍。采用三核心的PowerVR SGX543图形处理器，渲染速度是双核的两倍。
新一代ISP相机处理器，提升摄像头拍照性能。空间降噪、智能过滤、更好的低光照表现和更快图像捕捉能力，拍照速度比之前的A5处理器提升40%。
在550MHz-1.3GHz之间动态频率调节，保证性能的同时，大幅度提高电池续航时间。
iPad 4所使用的A6X采用了更强的PowerVR SGX554四核GPU，四通道内存设计，拥有更大的内存带宽。

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A7-A8X系列芯片
苹果从Apple A7开始，正式引领移动CPU进入64位时代。自家定制的64位Cyclone架构
比前代的32位Swift架构快2倍，因为GPU换成新一代的PowerVR G6430，比SGX543快56倍。加入M7协处理器，可以以最低功耗驱动传感器和运行程序。
得益于28nm HKMG制程，频率可以拉得更高。
A8在CPU方面基本上没什么变化，Typhoon架构就比Cyclone有少许改进。但是GPU换成了更强的PowerVR GX6450，性能有质的飞跃。A8X更是增加了核心，还有相机ISP经过强化，拍照更好。
虽然A8用了20nm制程，比28nm先进，但是台积电的20nm是个失败半成品，漏电和发热严重。高通810和联发科Helio X20/X25已经躺枪，因为苹果的CPU核心少，加上频率没超过2GHz，所以并没有发热问题。功耗控制得很好。（三星的20nm HKMG倒是没问题……）


A7和A8均采用双核设计。A8X则采用三核设计，GPU换成了GXA6850。


不要以为Apple A6采用单通道内存，带宽就会很低。因为其采用的是64-bit位宽，单通道64位内存=双通道32位内存。带宽和双通道32位是一样的

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A9-A10系列芯片
从A9开始，芯片的性能强到性能过剩……
双核Twister架构，低频率都能够击毙高通820。PowerVR 7系图形芯片，A9和A9X的区别就是六核和十核。
我们来看看内存方面，带宽爆棚。A9X芯片高达51.2Gb/s的带宽，
因为要拖动iPad Pro那块和笔记本电脑一样大的12英寸显示屏，所以才会做如此大的内存带宽，这也是为什么苹果的SoC双核心，iPad Pro都能够流畅运行，完全没有卡顿（A5X除外）
iPhone SE用了和iPhone 6s同样的A9芯片，加上它摄像头方面有缩水，屏幕和分辨率也小，完完全全的性能过剩了。主要是频率完全没有降频，满血版的！
iTouch 6所使用的A8是强制性从1.4GHz压到了1.1GHz，连iPhone 5s都打不过。


至于A10芯片……基于ARMv8 64位设计的Hurricane + Zephyr架构核心，2+2四核大小核设计（A10X是3+3六核），频率2.34-2.36GHz。


A9-A10X芯片均采用16nm FinFET制程。（A9有“芯片门”事件，同时存在台积电16nm和三星14nm两种制程工艺）

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A11 Bionic芯片，也叫A11仿生。
采用了更先进的台积电10nm FinFET制程，低功耗、高性能。
2+4六核设计，双核Monsoon性能核心 + 四核Mistral节能核心，全部核心运行在2.4GHz频率。拥有4.3亿个晶体管，超大8MB二级缓存。
从A11开始，苹果摒弃PowerVR图形芯片，自家设计的三核GPU (型号不明)。比之前PowerVR 7系的六核、十二核还要强。
iPhone 8/Plus、iPhone X均采用A11 Bionic芯片，A11X Bionic以及新一代iPad尚未推出。

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Apple Watch处理器——S系列
S1采用28nm HKMG制程，单核心Cortex-A7 528MHz，集成PowerVR 5系GPU。用于最初代的Apple Watch。不支持SIM卡和GPS。
S1P是S1的改进型，CPU换成了更强劲的双核Typhoon 780MHz。依然不支持GPS~其他参数不详。
S2用于Apple Watch Series 2和Series 3。CPU核心和S1P一样，但支持GPS和虚拟SIM卡，可以使用通话功能。S2有LTE版和非LTE版两种芯片。