更多有关iPhone5 CPU本周出现，证实苹果微软(microsoft corp .)声称的业绩增长。但更重要的是，这是苹果定制芯片设计的影响的第一个迹象，而不是依赖于ARM授权的标准化核心。
凭借iPhone 5的A6 CPU，苹果迈出了一大步:获得了对iPhone和iPhone处理器实现的完全控制权iPad产品线。这一变化可能会使苹果领先于其主要竞争对手三星(Samsung)的处理器开发，后者同样基于ARM芯片技术。它让苹果能够在终端用户的计算体验中更全面地控制电池需求、CPU性能和图形性能的复杂权衡。
升级到IPHONE 5:8个简单的步骤使升级更容易
拆，如一刀切iFixit.com和Chipworks,通过UBM TechInsights确认一下，A6使用了两个基于arm但由苹果设计的CPU核心，以及三个集成了Imagination Technologies的PowerVR图形核心。苹果似乎系统地将这些元素组合在一起，使得iPhone 5的性能至少比iPhone 4S高出一倍。
在各种基准测试中，如通过Anandtech.com在美国，与HTC One S或X、LG Optimus G和三星Galaxy S 3等高端竞争对手相比，iPhone在CPU和图形处理性能方面处于或接近领先地位。测试还显示，iPhone 5的计算和图形性能通常可以与搭载A5X芯片的新iPad媲美，甚至更好。
A5X和它早期的兄弟不同于A6在一个非常重要的方面。到目前为止，苹果为其移动处理器授权并使用了ARM的微处理器核心设计以及相关软件。包括博通、英伟达(Nvidia)和德州仪器(Texas Instruments)在内的许多其他公司也采用了同样的方法。它们都将这些核心与各种其他组件(基带芯片、内存、图形处理器等等)结合起来，创建自己的芯片系统(SoC)，并将其插入手机或平板电脑的总装中。这种方法允许芯片设计者进行大量创新，例如，他们可以组合不同数量的核心，或者以不同的时钟速度运行它们。
但苹果是为数不多的几家公司之一(高通是另一家)，它们也获得了ARM底层指令集架构(ISA)的授权，这次是ARMv7，它被广泛应用于其他移动产品。有了这个指令集“配方”，苹果自己的芯片设计师就可以制作自己的核心，并针对公司的移动平台优先级进行定制。ARM首席移动策略师詹姆斯•布鲁斯(James Bruce)表示:“你可以完全控制自己的(芯片)发展路线和对你来说重要的功能。”“这不是懦夫的运动。你可能需要50到100个高技能的工程师。这是一个多年的项目。”
苹果就有这样的团队。2008年4月，苹果以2.78亿美元收购了半导体设计公司PA Semi。“那次收购包括一个CPU设计团队，该团队在Jim Keller和Pete Bannon的领导下开发了高性能PowerPC处理器，”最近的一份报告指出博客林利集团(Linley Group)首席分析师林利·格文纳普(Linley Gwennap)说。林利集团是一家专注于半导体的技术分析公司。“更重要的是，该团队的一些成员曾在上世纪90年代在PA Semi首席执行官丹•多伯普尔(Dan Dobberpuhl)的数字设备公司(DEC)工作过低功耗StrongArm处理器。”
收购后不久，苹果秘密地与ARM签署了架构许可。根据Linley的说法，一个团队开始使用授权的ARM core设计在A4上工作，但是另一个团队“开始为新的CPU定义微架构”。设计在2010年初完成，然后苹果开始了实体设计工作。据林利说，大约在同一时间，苹果从ARM聘请了杰拉德•威廉姆斯(Gerard Williams)担任首席CPU设计师，他曾是ARM Cortex-A8和Cortex-A15 CPU的技术负责人。不久之后，苹果进行了第二笔与硅有关的收购:2010年4月，苹果支付1.2亿美元收购了拥有高速物理设计专长的Intrinsity。
这一专长现在让苹果在处理器设计上持续发展，并根据自己的具体需求进行定制。
“过去两年多来，移动处理器一直在使用Cortex-A9(核心设计)，”林利在一封电子邮件中说。Cortex-A15是ARM路线图的下一步，第一个Cortex-A15应该会在今年年底出现在手机上。它在性能上有了很大的提高，尽管会降低电池寿命。”
但它也是为满足各种终端产品的需求而设计的智能手机大的服务器。苹果将放弃ARM的A15设计，但会专门为移动设备开发自己的A15级CPU。“对CPU的控制使苹果能够优化设计以满足自己的需求，”Linley说。“如果能让最终产品(比如iPhone)的性能明显更好，苹果愿意在更昂贵的CPU上多花点钱。”
根据一项初步试验组据Anandtech.com报道，苹果公司在其首个定制CPU上就做到了这一点，该CPU运行在iPhone 5上。
Anand Lal Shimpi写道:“总体而言，A6 CPU内核的性能似乎非常好。”在5的发布会上，苹果声称其CPU性能比iPhone 4S有2倍的优势。这和我们的数字有什么关系呢?实际上相当不错。这并不是最全面的CPU基准测试，但平均来看，iPhone 5的性能是iPhone 4S的2.13倍。”
部分增益是通过转移到一个更小的芯片模具工艺实现的，从45纳米到32纳米。但拉尔·辛比认为，这本身是不够的。
他的发现包括:
+“A6的内存界面看起来明显优于以往任何基于ARM的设计，其优势甚至超过了英特尔自己的Medfield SoC。”
+在谷歌的Javascript基准测试中，“我们看到iPhone 4S的巨大优势，但性能更接近(高端)HTC One X(智能手机)。”
“A6……它拥有一个三核的PowerVR SGX 543MP3(图形处理器)，运行在更高的时钟速度下，在实现芯片尺寸平衡的同时，还能实现苹果公司宣称的2倍GPU性能。”
+“其结果是，计算性能与苹果第三代iPad的A5X相似，但整体芯片面积更小。”
正如我们在过去所看到的，这些增益通常不会转化为游戏中更高的帧率，而是会带来更好的视觉质量。
与一系列高端竞争对手相比，iPhone 5在这些基准中排名第一或接近第一。Lal Shimpi指出，高通基于arm的骁龙S4 Pro CPU和Adreno 320 GPU让LG的Optimus G“紧随新款iPhone之后”。
为什么不以更高的频率运行早期苹果A5 SoC中的Cortex-A9内核呢?
“要推动频率，你必须推动电压，这对电力消耗有指数影响，”根据Lal Shimpi的另一篇文章。“运行你的核心尽可能接近他们的最低电压是理想的电池寿命。提高CPU性能的正确方法是结合提高架构效率(每个时钟执行的指令数量增加)、多线程和保守频率伸缩。”
凭借对CPU设计的完全控制，苹果现在可以利用这些协同效应。
这也是苹果公司没有仓促推出iPhone四核CPU设计的原因之一。去年和今年，一系列科技博客和新闻网站都认为需要四核cpu来“竞争”安卓使用这些强大处理器的智能手机，如LG Optimus 4X HD和HTC One X。
Linley说:“现在四核的问题是应用程序必须经过修改才能使用所有四核。”例如，很少有Android应用程序能做到这一点，所以苹果的双核系统并没有太大的劣势。然而，到2013年年中，四核安卓应用和四核安卓手机将会很普遍，所以我认为这将是苹果效仿的好时机。”
但Linley认为，真正的变化可能在2014年出现，将是移动处理器转向64位芯片架构。Linley相信苹果已经开始着手这方面的工作，很可能正在实现64位ARMv8指令集。
Linley说:“64位处理器可以更轻松地处理4GB甚至更高的DRAM。”“iPhone 5使用1GB的DRAM(其DRAM是iPhone 4S的两倍)，一些竞争对手使用2GB，所以很容易想象2014年的iPhone使用4GB的DRAM。”此外，ARM还在64位的ARMv8设计中加入了许多其他创新，所以可以说是一种打包交易。如果苹果想赶上领先的ARM处理器，它必须在2014年实现64位处理器。”
约翰·考克斯覆盖无线网络世界的网络和移动计算。足球竞猜app软件:http://twitter.com/johnwcoxnwwjohn_cox@nww.com
电子邮件: