Az Apple A9 egy Apple tervezésű 64 bites ARM alapú egylapkás rendszer. Az iPhone 6S és 6S Plus készülékekben jelent meg, 2015. szeptember 9-én. Ez az első olyan A-sorozatú csip, amelyet több beszállítótól rendelt meg a cég: a Samsung és a TSMC is gyártja, egyszerre különböző csíkszélességgel. Az Apple értékelő szerint a csip 70%-kal nagyobb CPU teljesítményt és 90%-kal nagyobb grafikai teljesítményt nyújt elődjéhez, az Apple A8-hoz képest. A csipet a média – energiahatékonyságának kiemelésével – a Samsung Exynos 8890 és a Qualcomm Snapdragon 820 rendszerek mellett emlegeti.
Kialakítás Az A9-est az Apple hardvergyártó részlege tervezte, így tehát a tervezők speciálisan a cég igényeinek megfelelő csipet alkottak. Ennek fő jellemzője a Twister kódnevű (magyarul: forgószél, tornádó) 64 bites, 1,85 GHz-es kétmagos ARMv8-A CPU. Az iPhone 6S-ba szerelt A9 2 GiB LPDDR4 RAM-ot tartalmaz a tokozásban. Az A9-esben magonként egy első szintű (L1) gyorsítótár található, 64 KiB-os adat- és 64 KiB-os utasítás-gyorsítótárral, egy 3 MiB-os osztott, mindkét processzormag által közösen használt második szintű (L2) gyorsítótár és egy 4 MiB méretű harmadik szintű gyorsítótár, amely az egész egylapkás rendszert kiszolgálja és victim tárként is működik.
Az A9 egy új képfeldolgozó processzort tartalmaz, amelyet eredetileg az A5-ben vezettek be és utoljára az A7-ben frissítettek. Ebben javítottak az idő- és térbeli zajcsökkentésen, valamint a lokális színleképzésen. Az A9 magában foglal egy beágyazott M9 mozgásfeldolgozó koprocesszort is, ez megfelel az A7-tel együtt bemutatott külső M9-es segédprocesszornak. A gyorsulásmérő, giroszkóp, iránytű és barométer kiszolgálásán kívül az M9-es koprocesszor képes a Siri rendszer beszédhangon kiadott parancsainak felismerésére is.
Az A9 egyedi memóriaszervezést alkalmaz, amelyben egy Apple által tervezett NVMe-alapú vezérlő kommunikál PCIe kapcsolaton keresztül. Az iPhone 6 NAND kialakítása leginkább egy PC stílusú SSD-re hasonlít, nem pedig a mobil eszközökben megszokott beágyazott közös flash memóriára. Ez a memóriateljesítmény tekintetében jelentős előnyt biztosít a csip számára a konkurens gyártók termékeivel szemben, amelyekben gyakran eMMC vagy UFS rendszert használnak a flash memória csatlakoztatására.
Mikroarchitektúra Az A9 mikroarchitektúrája hasonlít a A8 csipben használt második generációs Cyclone mikroarchitektúrához. Egyes jellemzői az alábbiak:
Futószalag mérete (fokozat) 16 Az utasításkibocsátás mélysége 6 mikroutasítás Átrendező puffer (ROB) 192 mikroutasítás Behívási várakoztatás 4 ciklus Elágazási ciklusveszteség 9 ciklus Egész-aritmetikai futószalagok 4 Léptető (shifter) ALU-k 4 Betöltő/tároló egységek 2 Egész-aritmetikai futószalag puffermérete 48 Elágazási egységek 2 Indirekt elágazási egységek 1 Elágazási futószalag puffermérete 24 Lebegőpontos ALU-k 3
A csipben megfigyelhető teljesítménynövekedés több technológiai faktornak köszönhető: a legnagyobb szerepet az órajel növelése játssza (), de nem elhanyagolható a jobb memória-alrendszer, a megnövelt gyorsítótárak, a mikroarchitekturális hangolás és a kisebb technológiai méretek szerepe sem.
Kettős forrásból való beszerzés Az Apple A9 csipeket két cég gyártja: a Samsung és a TSMC. A Samsung verzió neve APL0898, FinFET eljárással készül, mérete , míg a TSMC változatának neve APL1022, FinFET eljárással készül, és mérete .
A tervek szerint a két csipváltozat teljesítményének nem lett volna szabad nagyon eltérnie egymástól, de 2015 októberében kiderült, hogy a Samsung által gyártott A9 csipekkel szerelt készülékekben az akkumulátorkapacitás (rendelkezésre álló idő) látszólag kissé alacsonyabb, mint a TSMC csipváltozatával készült eszközökben. Az Apple erre azzal reagált, hogy a fenti jelenség kimutatásához használt tesztek nem megbízhatóak a valós használatban mutatott viselkedés felmérésére, és a felhasználói adatokkal kombinált saját tesztjeik szerint a jelentkező eltérés mindössze 2–3%-os.
Elnevezési ütközés Az A9-es csipet meghajtó Twister processzormag az ARM Holdings-tól licencelt ARMv8-A utasításkészlet-architektúrát valósítja meg egy teljesen független CPU-kialakításban, és nincs semmi kapcsolata a sokkal régebbi, ám hasonlóan jelölt ARM tervezésű Cortex-A9 és ARM9 processzorokkal, amelyek az ARM architektúra 32 bites ARMv7-A és ARMv5E változatait implementálják.
Galéria A processzorok kinézetre csaknem megegyeznek egymással. A tokozás mérete közel azonos () és a csipek csak a jelölés szövegében különböznek. A tokozáson belül a lapkaméret természetesen eltérő.
Felhasználó eszközök iPhone 6S és 6S Plus iPhone SE iPad 5 (2017)
Jegyzetek
Fordítás
Források További információk Kapcsolódó szócikkek Apple mobil alkalmazásprocesszorok – az Apple fogyasztói elektronikai eszközeibe épített processzorok áttekintése Apple A9X ARM Cortex-A9
Kategória:Apple silicon Kategória:64 bites mikroprocesszorok