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苹果A12芯片深度解析:缓存容量翻倍,NPU面积暴增316%!

导读: 9月13日,苹果发布了三款新iPhone,与此同时,备受关注的苹果新一代处理器A12也正式曝光。从苹果官方公布的信息来看,A12可谓是非常的强大。那么他性能到底如何,相比华为刚刚发布的麒麟980以及此前的安卓旗舰处理器高通骁龙845又如何呢?

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9月13日,苹果发布了三款新iPhone,与此同时,备受关注的苹果新一代处理器A12也正式曝光。从苹果官方公布的信息来看,A12可谓是非常的强大。那么他性能到底如何,相比华为刚刚发布的麒麟980以及此前的安卓旗舰处理器高通骁龙845又如何呢?

外媒AnandTech发布了一篇关于苹果A12处理器的分析文章。AnandTech还引用了TechInsights对于苹果A12的拆解图,对于苹果A12的内部结构进行了分析,同时,还对A12进行了性能测试,他们认为苹果官方所公布A12性能提升数据偏保守,这颗芯片的实力其实更强。下面我们一起来看:

苹果A12的内部结构更为复杂

除了性能测试之外,AnandTech还引用了TechInsights对于苹果A12的拆解图,对于苹果A12的内部结构进行了分析:

苹果A12芯片深度解析:缓存容量翻倍,NPU面积暴增316%!

▲A12内部结构图

在上面这张A12内部结构图的最左边是NPU内核,最右边我们可以看到A12的四个GPU核心,中间是被分成四块的系统缓存。A12的六颗CPU内核位于上图的中下部,其中两个Vortex CPU大核在左侧,中间是四块大的二级缓存,右侧下方是四个Tempest CPU小核和它们自己的二级缓存。

苹果A12芯片深度解析:缓存容量翻倍,NPU面积暴增316%!

▲A11内部结构图

对比苹果A11芯片的内部结构来看,A12的内部设计有了很大的变化。NPU内核放到了最左边,并且在SoC当中所占的面积也大幅增加。苹果声称其NPU已经从A11中的双核设计转变为新的8核设计。由于增加了一个GPU内核,A12的GPU所占的面积也进一步增加。另外,可以看到在A11中的SRAM系统缓存是被分为两块,而A12则分成了四块,这表明这个区块的系统缓存性能发生了很大的变化。

总的来说,苹果A12的内部结构相比以往发生了巨大变化。AnandTech称,A12的系统缓存变化是自A7推出以来最大的变化。

另外,需要补充的是,A12的单个GPU核心面积相比A11减少了37%,显然,新的7nm工艺的加持下,使得A12能够在面积进一步缩小的同时,能够额外增加一颗GPU核心。

NPU面积增加3.16倍,性能暴涨

由于A12采用了新的台积电的7nm工艺,使得A12的晶体管密度得到了大幅的提升,所以从上面这张A12与A11内部各个功能模块的面积数据对比来看,A12虽然性能更强,但是总体Die size比10nm的A11却做到了更小。

苹果A12芯片深度解析:缓存容量翻倍,NPU面积暴增316%!

A12与A11内部各个功能模块的面积大小数据对比

另外可以看到,在7nm工艺加持下,A12的大小CPU内核、GPU内核的面积比10nm的A11都小,但是A12的NPU内核的面积却达到了5.79mm2,是A11的NPU的面积(1.83mm2)的3.16倍。而NPU内核面积的暴涨,再加上先进工艺的加持使得单位面积下晶体管密度的提升,也直接带来了NPU性能的暴增。

据苹果介绍,A12的NPU内核共有8个核心,具有机器学习、多精度支持功能和智能计算系统。具体在性能上,相对于上一代苹果A11的双核NPU的6000亿次运算/秒的计算能力,苹果A12的NPU每秒可进行5万亿次运算(5TFLOPS),搭配ISP、深度引擎、安全隔区、视频处理器、视频编码器、存储控制器等重要部件,智能化更高。

另外,机器学习(ML,Machine Learning)是Neural Engine最重要的功能之一。苹果A12的CoreML开发库的学习能力是上一代的9倍,但其功耗却只是上一代的1/10。它的智慧化不仅仅体现在Siri功能的灵活多样,还体现在拍摄、AR、游戏(动作追踪和图形渲染等)和Face ID等方面。

苹果A12芯片深度解析:缓存容量翻倍,NPU面积暴增316%!

有传闻称,苹果A11的NPU内核是基于CEVA的IP,不过这一传闻并未得到证实,因为苹果并不希望外界知晓。

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