从iPhone 4 A4到iPhone 8/iPhone X A11，iPhone处理器这十年变了什么

PowerVR SGX554 MP4。[3][4]不同于A6，A6X被导热片覆盖，且内存模块与芯片分开封装。

A6X同样由三星电子代工，使用32纳米制程HKMG (High-κ Metal Gate)制造，面积123mm²，比A6大26%。A6X是该公司最后一款32位元架构的A系列SoC。

A7：移动CPU进入64bit时代

这代处理器对苹果来说是一大步，对于整个移动处理器产业来说也是一大步，因为籍着这个处理器，移动处理器进入了64bit时代。A7是一款64位桌面级架构处理器，这是划时代的CPU，杀得众安卓措手不及。

移动计算和传统桌面计算的界限开始模糊，对于业界来说意义非凡而深远。同时由于A7出色的性能和功耗，这次苹果没有设计X后缀 的芯片，而是让iPad直接用上了A7，足见这款其强大性能。

采用64位元架构目的是提高RAM的定址能力，32位元系统的RAM最高只能支援到4GB（2的32次方），而64位元系统理论上可以支援到16 EB（exabytes，2的64次方，16 EB等于16,777,216 TB），两者差别相当明显。不过以iPhone来讲，最新的iPhone 5S RAM容量也不过只有1GB，甚至所谓的吃记忆体怪兽Android，目前记忆体最高的Samsung Galaxy Note 3也只有3GB，都还不到32位元系统的限制，而且高容量的RAM，在初始化（initialize）时也需要大量耗电，对于电量有限的智能手机来说，首要目标应该是省电，而不是把电耗在更多还不需要用到的记忆体上面。

另外要发挥64位元处理器的优势，包含操作系统以及App都要是64位才行；不过64位App不论是在档案大小或是需要RAM的容量都会变得更大，这样除了更占空间以外，也让电源管理变得更复杂。

苹果公司表示，这个CPU与GPU效能都是Apple A6的两倍。CPU部分采用64位元的ARMv8架构，这使得iPhone成为全球首款采用64位元处理器的智能手机。此DoC由三星电子以28纳米制程代工生产。

CPU部分是苹果公司自行研发64位元ARMv8双核心处理器，所以架构不会完全遵照Cortex-A57。苹果表示，Apple A7包含超过10亿个晶体管，晶粒(Die)大小为102mm²。相比下，Intel的桌面型处理器Core i7-4770K包含了8MB L3，晶体管也只是14亿，Die大小为177mm²。

泄漏出来的资料显示，GPU部分没有出现任何以往的SGX5系PowerVR函数，上代iPhone 5采用PowerVR SGX543，iPhone 5S则采用A7 GPU，后经Chipworks检测，新的GPU是全新6系PowerVR G6430，苹果表示GPU性能已达初代iPhone的56倍，性能达到游戏主机级别（即是PS3和Xbox 360）。测试表明性能已经远超iPad上采用的PowerVR SGX543 MP4组合。

A8：20nm工艺初体验

Apple A8是苹果在2014年推出的第二代64bit产品，这是业界首款采用20nm工艺的芯片。跟以往不同的是，这次苹果芯片改由台积电代工，而不是之前的三星。苹果公司宣称它比上代Apple A7在CPU性能高25%，绘图性能高50%，能源效益高50%。

CPU部分为自家定制的"改良版Cyclone"，上代A7则是"Cyclone"，维持双核心设计，L1缓存为64KB指令+64KB数据，L2为1MB，L3则为4MB。GPU则采用Imagination Technologies的PowerVR GX6450，核心数目依然为4个，依苹果公司的宣称，比上代绘图性能高50%。值得一提的是苹果公司也持有Imagination Technologies公司9.5%股权。

Apple A8采用台湾积体电路制造公司20nm制程生产，不再由三星代工。台积电宣称，20nm工艺相比于28nm可使芯片速度提升30％，或者集成度提高90％，或者功耗降低25％，具体如何权衡就看芯片设计了。

它包含20亿个晶体管，大约是Apple A7的两倍，晶粒大小却减少13%，由102mm2减至89mm2（没有采用新架构，只是晶体管排得密。根据估量，A8 CPU部分面积约12.2平方毫米，相比于A7 17.1平方毫米缩小了29％，也就是说在塞入了更多晶体管后，苹果凭借更新的工艺，反而减小了CPU所占面积。

1GB LPDDR3内存亦一同封装在SoC。iPhone 6采用的LPDDR3内存是由SK Hynix生产，iPhone 6 Plus的内存则由Elpida生产。

A8的内存子系统基本没变，只有一些细微的调整。SRAM缓存依然存在，继续同时为CPU、GPU服务(可视为三级缓存)，容量还是4MB，而内存控制器还是支持LPDDR3-1600。经过测试发现，A8的内存带宽比A7略有增加，2-9％的样子，很小，说明来自进一步优化。

在A8之后，苹果发布了A8X，苹果A系列GPU正式迈进了八核时代。

A8X用的架构仍然是增强版的Cyclone 架构，这个处理器有30 亿个晶体管，是A8 的150%，更是A7 的3 倍，他们推算面积会大于A6X 的123 平方毫米，虽然对iPad 来说仍然安装得到，但是晶体管大幅增长