從 3 核心倒退回雙核心？蘋果最強處理器 A9X 揭秘

在蘋果 iPad Pro 即將在台灣上市之際，自由 3C 科技搶先為大家做了實測，結果顯示新款的 A9X 處理器在效能表現上的確有跟一般電腦一拼的實力，不過在測試中已發現，A9X 處理器並非採用如 iPad Air 2 上頭 A8X 的三核心設計，反倒是簡化成雙核心的配置，這是為何？

蘋果這次在 iPad Pro（右）上搭載的 A9X 處理器堪稱是目前最強的行動處理器

從 BMSSM APP 所顯示的資料可以看出，iPad Pro 上面的 A9X 處理器採用雙核心的設計，並且在時脈上採用 2.26 GHz 的設定，較 iPhone 6s／6s Plus 上面的 A9（1.85 GHz）或是 iPad Air 2 的 A8X （1.5Ghz）都要高出許多（較 A9 高了 22%，比 A8X 高了 51%。），這目前行動裝置處理器為了降低發熱與耗電，採用多核心分擔工作的設計反其道而行，相當特別。但其實 A9X 在處理器上面採用 14nm FinFET 製程，較 A8X 採用的 20nm 製程，可以在同樣的體積下塞入更多元件，可能蘋果認定透過這樣的方式，可以利用較為單純的雙核心設計，以拉高時脈的方式來提高 A9X 的處理效能，反比採用 3 核心設計的 A8X 要穩定許多。

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A9X 處理器的相關數據

A9X 處理器跟其他蘋果 iOS 裝置處理器比較（圖片來源／擷取自 Anandtech 網站）

可看到 A9X 處理器在單執行緒上浮點運算效能的提升（圖片來源／擷取自 Anandtech 網站）

此外，雙核心配置也跟 iPad Pro 的定位有關，畢竟 iPad Pro 仍然是採用行動版本作業系統的平板電腦，而並非如桌上型電腦一般需要同時進行大量多工作業，從 iPad Pro 的實際測試來看，最多只會有兩個視窗同時開啟運作，因此採用雙核心的處理器架構，除了可以將效能進行集中運用外，也可方便系統與 APP 開發商在資源分配上更為簡易，至於減少核心數所帶來的發熱量與耗電性提升，蘋果這次則是透過增加處理器散熱面積以及加大電池容量來應對，這也是為何即便採用較簡化的雙核心配置，A9X 的單晶片大小（147 mm2）仍比 A8X 要大的理由。

A9X 處理器上面的主要核心位置（綠色框框 chipworks) 跟六處影像處理叢集（藍色框框）（圖片來源／擷取自 wccftech 網站）

A9X （紅色框框）的大小是蘋果現行處理器中最大的版本（圖片來源／擷取自 iFixit 網站）

而顯示效能的提升也是這次 A9X 的提升重點，跟 A8X 相同，A9X 仍然採用將顯示核心整合進處理器的概念，在國外網站的資料中顯示，這次 A9X 共整合ㄌ了 6 組共 12 個 GPU 叢集進行顯示效能運算，共有 384 個浮點運算單元，搭配 A9X 所設定的高時脈，對於顯示效能部分有很大的幫助，這也是為什麼 iPad Pro 可以處理相當複雜的 3D 運算工作，但是又不會有畫面延遲的主因。

高度的顯示效能讓 iPad Pro 可以處理類似 3D 精細模型這樣的複雜運算

除了 A9X 的內部 GPU 叢集外，蘋果這次也搭配了 Imagination Technologies 的 Series 7XT 客製顯示處理器，採用何種架構則不得而知，不過根據 Imagination Technologies 提供的資料顯示，這款處理器將會依擁有叢集數目的不同，而有不同的效能表現，先前的消息傳出蘋果採用的是 10 個叢集的設定，並且處理時脈比 A9X 核心還要高，若是如此，在顯示效能上跟一般筆電類似甚至超越是可以預期的事。

Imagination Technologies 的 Series 7XT 處理器等級示意圖，A9X 可能落在右上方採用 10 個叢集的部分（圖片來源／擷取自 Anandtech 網站）

A9X 在設計上特別的地方還有一個，那就是取消了 L3 快取記憶體的設計，在 BMSSM 揭露出的資料來看，A9X L3 Cache 的大小僅有 1Bytes，幾可不算。以往 L3 Cache 主要做核心處理資料前後的暫存區域，但是 A9X 取消了這項設計，代表 A9X 在資料進出上，將直接跟搭配的 LPDDR4 記憶體進行溝通，或許蘋果認為，透過高達 128 bit 頻寬的記憶體匯流排（memory bus）設計，可以讓處理器等待資料的時間降低到最低，而測試結果也證明，蘋果這樣的設計的確提高不少效能。

iPad Pro WebXPRT 2013 跑分效能（圖片來源／擷取自 Anandtech 網站）

iPad Pro Basemark OS 2 跑分效能（圖片來源／擷取自 Anandtech 網站）

iPad Pro GFXBench 3.0 Manhattan 跑分效能（圖片來源／擷取自 Anandtech 網站）

不過 A9X 的特殊種種作法，是否會延伸到明年推出的 iPad Air 3 甚至是 iPhone 7 上面，只能說希望不大，畢竟 A9X 為了主要效能的提升，犧牲了散熱性以及耗電表現，在擁有大尺吋機身以及大電量電池的 iPad Pro 上當然不成問題，但是一旦放到一般 iPad 或是 iPhone 的小機身內，恐怕就會是個大麻煩了。

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