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透析苹果A4芯片采取CortexA8核心

发布时间:2020-03-23 14:00:40阅读:来源:恒思盛大仪器

感谢萧萧真的很美的投递新闻来源:新浪科技美国科技博客Ars Technica联合创始人乔恩·斯图克斯(Jon Stokes)今天撰文,对苹果iPad所采取的A4处理器的内核、配置和所采取的技术进行了分析。他认为,苹果之所以对A4的细节信息保持沉默,是不想让外界将过量的注意力放在这款芯片产品上,避免A4喧宾夺主,从而突出iPad的软件优势。以下为文章全文:

沉默的苹果多数企业在耗费巨资设计复杂芯片时,都会大肆宣扬。Sun或IBM等公司所生产的芯片只被用于其本身的系统,虽然如 此,他们还是在搭配新款处理器的产品面市前就将该处理器的细节信息公布于众。包括游戏机厂商、SoC(片上系统)厂商和PC芯片厂商在内,几近所有的半 导体厂商都是如此。但只有苹果是个例外。自从上月发布iPad平板电脑后,媒体对该产品使用的处理器所知道的所有信息只有两个字母:A4。其他的信息都被视为最高机密,这类保密策略也引发了大量的猜想,有些比较公道,有些则完全是捕风捉影。苹果为什么对A4如此保密?苹果为什么没有向ISSCC(IEEE International Solid-State Circuits Conference,译注:是美国电气和电子工程师学会(IEEE)主办的国际电子电路研讨会,有半导体领域的奥林匹克之称) 提交论文,或发表白皮书?我其实不知道这些问题的答案,但综合我对A4的了解,我怀疑有两种可能。首先,这只是由于苹果CEO史蒂 夫·乔布斯(Steve Jobs)喜欢保密。固然,这完全是我的推测。A4毫无疑问能够让他取得这样一种特别的感觉:“我有自己特制的SoC,而你们却对其一无所知。”说实在 的,我们难道不想知道这是一种甚么感觉吗?最少我想。第二种可能是A4其实不值得过分宣扬。这也许也是最为可能的一种缘由。如果苹果告知我们A4的细节信息,多数人的注意力也许就会转向A4的缺点,而不是iPad的优点。透析A4配置当我在发布会上看到iPad视频并看到有关该产品的使用报导时,我坚定地相信,这款产品采取的是ARM Cortex A9处理器核心,乃至有可能是双核版。但终究的结果是,A4是一款以Cortex A8为核心、主频为1GHz的SoC,并且搭配了PwerVR SGX图形处理器。A4采取单核Cortex A8核心的消息并未被公布,但多方消息人士向我泄漏了这1确切消息,虽然他们的理由各不相同。我曾希望对此加以怀疑,但却没法做到。总之,A4与其他行将上市的采取Cortex A8核心的SoC有着很强的可比性,A4乃至有可能采取了更少的硬件。iPad本身其实不需要太多的I/O处理,因此A4本身也就可以舍弃一些没有必要的I /O元件。与之相比,基于Cortex A8的常规SoC则具有更多的I/O硬件,由于你永久不知道用户究竟需要那一种连接方式。例 如,像飞思卡尔51这样一款基于Cortex A8的SoC就具有1个红外模块、3个用于串行通讯(RS232接口等)的UART(通用异步接收/发送装置)模块、4个USB模块和1个键盘控制器, 这还只是一小部分。固然,iPad极可能只需要1个USB接口和1个UART来进行串行连接,而且这两个接口都与30针的连接器相连(假定与 iPhone(手机上网)所采取的30针连接器相同)。由于多点触控输入控制器将通过USB接口或串口与芯片相连,而且只能2选其一(我查阅了意法半导体 出品的STM32TS60多点触感控制器的介绍,该产品只能支持USB接口或串口中的一个),因此可能还有另外一个用于这1目的的接口。苹果的30针插头能够支持电视输出。最近有传言称,iPad的SDK(软件开发套件)显示,该产品支持外接显示器,而且最少已有一家公司发布了一款适配器。在SoC常见的模块中,A4极可能还缺少另外一种与拍照和视频摄像头相干的硬件。苹果iPad有可能是唯一一款没有内置摄像头的Cortex A8装备,因此苹果有可能会去掉一些专门用于处理图片的模块。虽然猜想苹果没有在A4中提供甚么模块非常有趣,但终究目的还在于得出一个结论:由于底部配有30针连接器,而且没有内置任何摄像头,因此A4 所需要的I/O支持比同类型的智能手机和智能本芯片少很多。这就意味着A4只包含有一个GPU、一个CPU、内存接口模块(NAND和DDR),可能还包 含有安全硬件、系统硬件和几个I/O控制器。也就是说,A4非常精简,以至于没法找到这样一款现成的SoC。mi的职责如果苹果只是购买了Cortex A8的授权,并没有自己设计一款CPU的核心,那末收购mi的意义又在哪里?这1问题的答案尚不明确。苹果2008年4月刚刚收购了mi,想要围绕ARMv7架构设计一款全新的核心,1年多的时间仿佛不太够用。高通Scorpion 核心就是一款与Cortex A8类似的处理器核心,但却具有更多的SIMD(单指令多数据流)引擎,并且具有更深的管道,该项目历经数年才开发完成。不难想象,苹果正在开发类似于 Scorpion的产品,但短期内不会面市。目前尚不清楚mi是不是完全参与到A4的设计进程中,mi的团队的最大贡献有可能在于A4的动态功率优化。mi公司2005年末推出的PWRficient芯片通过大范围使用功率和时钟门控(power and clock gating)技术实现了超高的能耗效力。功率门控是一种较为易懂的技术,它能够关闭部份未使用的芯片。但说起来容易做起来难,由于需要将芯片分割成为许 多模块,然后独立对其进行睡眠和唤醒操作。除此之外,还要对这些模块的大小和排序进行仔细设计,以避免在进入和退出睡眠状态时产生额外的延迟,从而对芯片的 整体响应时间产生影响。这些延迟和响应时间问题会使得功率门控很难被部署在高速处理器上,这也是为何PWRficient处理器所使用的功率门控数量对 于高性能处理器而言意义非凡的缘由。时钟门控则是PWRficient芯片广泛使用的另外一项技术,它一样有着自己的挑战。在一款现代化的SoC上,时钟分配网络最多会耗费半数动态动率。时钟门控则可以在某些不需要的时候将时钟与芯片相隔绝,从而到达削减时钟树的目的。至于A4究竟在多大程度上使用了这两种技术,还要等到苹果公布消息后才能知道,但苹果有可能永久都不会这么做。即便这些技术并没有被广泛应用于现有的A4处理器上,今后的版本或类似的产品却有可能更多地使用这些技术。说到类似的产品,P.A. Semi团队完全有可能并未参与到iPad芯片的设计,而是参与到了iPhone SoC的设计中。由于iPad的屏幕太大,而且与其他与原件相比,其能耗要大很多。因此对平板电脑这样大个头的装备而言,很难想象A4能够比 Snapdragon等芯片为iPad带来更多的电池续航能力,毕竟Snapdragon和515比A4多出来的那些硬件所增加的能耗对平板电脑 而言微不足道。但是对iPhone进行努力优化却有可能从根本上提升这款产品的电池续航时间,使之在竞争中有上佳表现。iPad与Wii归根结柢,我认为苹果之所以对A4的信息保持沉默,缘由在于iPad的真正优势在于软件,也就是系统的效力、系统和运用的用户界面设计和由软件团队创造的优良用户体验。从这方面来看,iPad与Mac很像。Mac采取了较为普通的硬件,但却提供了优秀的工业设计和卓着的用户体验。iPad也希望如此,只不过它同时还希 望以平板电脑的情势替换传统的显示器加键盘的组合,并用多点触控界面代替已沿用了数十年的WIMP(窗口、图标、目录和指针)界面。也许将iPad比作任天堂Wii更加恰当,后者的成功并不是源于处理器,而是凭仗着创新的界面和渠道广泛的软件取得的。我相信,如果iPad能够像Wii改变游戏机行业那样改变移动计算行业,苹果一定会将其视为一个巨大的成功。访问:

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