7纳米A系芯片：可缩小三倍 GPU核心更多

2016-12-13 09:05:19 n

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近年来，苹果芯片代工厂商台湾半导体厂商台积电获利真是一点不小，尤其是 2014 年苹果的 A8 和 A8X 独家代工时取得了重大的胜利，尽管 A9 苹果稍微分割了一部分订单交给三星，但到了 A10 这一代芯片又回归了独吃的局面。可以说，只要苹果的收入增长了，台积电收入就一定获益，所以英特尔今年也宣布参与到了代工厂阵营中，希望获得苹果订单。

苹果即将发布的 A11 芯片，预计将基于台积电的 10 纳米工艺制程打造，并且台积电在最近一次声明中，强烈暗示后续 A12 芯片苹果会基于 7 纳米工艺。考虑到台积电已经公布了部分 7 纳米的技术细节，我们可以来预计一下 A12 芯片在 7 纳米基础上会带来哪些新的变化。
芯片可缩得更小
台积电表示，相比当前一代 16 纳米技术（A9、A9X 和 A10），基于 7 纳米制程的芯片将提供超过 3.3 倍的晶体管密度。这就表示，此前在 16 纳米时期需要 100 平方毫米芯片面积的芯片，改用 7 纳米之后实际只要 30 平方毫米就能完成，保持同样的功能和性能。
苹果向来倾向于保持同样大小的芯片尺寸，或者说每更新一代基本保持与前一代大致相近的尺寸。下面放出一个历代 A 系芯片面积大小的对比图可以证明，只有 16 纳米延续两代为了提高性能不得已增大面积。因此，更高的密度将有助于苹果在多出来既定区域进一步融入更多功能和特征。

苹果会加入哪些功能？
得益于 28 纳米到 20 纳米的演进，A8 芯片的设计苹果采用四核图形处理单元，而再升级到 16 纳米工艺， A9 和 A10 的图形处理器单元提高到了 6 核。照此趋势，10 纳米的 A11 以及 7 纳米的 A12 两枚芯片，图形处理器单元的核心数可能还会继续增加，带来更强劲的图形处理性能，有利于应付 4K 或 VR 之类的应用。
苹果也可能增加或改进其他所需的功能模块，例如苹果自行开发的 ISP 图像信号处理器，帮助大幅提升拍照成像性能。其余还可能是 CPU 内核，或者内存控制器等等。
除了面积缩小还有什么？
功耗！台积电表示，对比 16 纳米技术， 7 纳米芯片可以提供更好 40% 性能提升的同时，还将实现 65% 的功耗降低。

苹果的 A10 Fusion 现在是四核心设计，两个高性能内核加上两个高能效内核组成，支持自动切换分别应对不同性能需求的任务。到了 7 纳米时期，预计两个高性能内核相比 A10 应该至少有 40% 的提升，而高能效内核在效能持平或小幅上涨的同时，功耗必然显著降低。
无论如何，A10 Fusion 是今天最出色的芯片，随着新的工艺制程和架构创新，不出意外的话，未来几年 A 系列芯片的优势还会继续保持。当然了，苹果还需要充分利用芯片的计算性能，尤其是多核心芯片发布之后，鼓励开发者开发匹配的应用程序。

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