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

令处理器面积将仅次于A5X 的165 平方毫米，是苹果第二大面积的处理器芯片。

对比之前的A8处理器，单线程的处理跑分为1798，增加了12%，而多线程的跑分是4468，竟然比A8增加高达55%，比A7，更高出68%，也比苹果网站的描述更高。与A7以及A8一样，提供4MB的L3缓存空间，同样也没有把处理器以及图像处理分隔开，令处理的时候可以用尽所有频宽，提升处理速度。

A9：两种工艺带来的性能之争

Apple A9内含了基于苹果自主微架构（区别于ARM发布的公版微架构）的中央处理器核心，拥有64比特ARMv8-A指令集架构。这款芯片于2015年9月9日发布，首先被搭载于iPhone 6S和iPhone 6S Plus智能手机中。苹果公司宣称该芯片较前一代苹果A8的中央处理器性能提高了70%，而图形性能提高了90%，是当代性能最强的ARM架构芯片。

作为一款双核64位处理器，系统主频为1.85 GHz，兼容ARMv8A指令集架构，苹果给这个自主研发的微架构的代号命名为"Twister"。

iPhone 6S搭载的A9芯片内有2 GB的LPDDR4内存。高速缓存方面，A9芯片的两个处理器核心各自拥有64 KB的一级指令缓存和64 KB的一级数据缓存，而3 MB二级缓存、4 MB的三级缓存则由两个核心以及系统芯片其他部分分享。A9芯片的"Twister"微架构类似第二代"Cyclone"微架构（用于A8芯片）。

它具有以下特性：16级指令流水线，指令发射宽度为6，加载指令延迟周期为4，分支预测失败代价周期为9，拥有4条整数流水线、4个算术逻辑单元、2个存取单元、2个分支单元等。A9芯片相较A8芯片性能的大幅提升主要是得益于其1.85 GHz的主频率、更好的存储子系统、更细致入微的微架构调校和更低的工艺节点。

该芯片还包含了一个新的图像处理器，能为照相机提供更佳的降噪、调焦性能。A9芯片内部还直接集成了一个M9运动协处理器，这个协处理器主要负责采样和处理加速度传感器、陀螺仪、指南针、压力传感器等的数据，同时还负责识别Siri语音命令。

在代工方面，苹果第一次使用双代工的策略。

这个芯片采用了台积电16nm、三星14nm联合制造，但也因此造成了两种芯片之间存在一些差异，引发了很大争议。

台积电、三星两个版本的核心面积截然不同，前者有104.5平方毫米，而后者控制在了96平方毫米，差了约9％。不过，它们的内部结构是一样的，都有相同的CPU、GPU、内存控制器、协处理器等等，只不过在不同的工艺条件下，具体布局、细节略有差异。

说起核心面积，苹果A系列处理器一直控制在100平方毫米上下，不过随着每一代都升级新工艺，也有明显的起伏波动。45nm A5是近来最大的，达到了122平方毫米；20nm A8则是最小的，只有89平方毫米。20多亿个晶体管的A9其实不大不小。

同样地，苹果在之后推出了A9X。

A9X依然采用双核心设计，不增加核心数目主要是由于在保证芯片尺寸尽可能小的前提下，想要增加一颗CPU核心实在是太难了。

GPU方面，A9X的内核中一共被发现了6个GPU单元，每个单元内有两个GPU核心，算下来一共就是12个GPU核心，共计384个流处理器，比Tegra X1的256个还多。

A10：媲美个人电脑的四核CPU

2016年9月7日，苹果发布了iPhone 7和iPhone 7 Plus智能手机，在新旗舰中搭载了苹果的新一代处理器Apple A10 Fusion。

10 Fusion是基于ARM架构下，苹果首款使用big.LITTLE配置的四核心SoC，包括两枚高性能核心及两枚高效节能核心。不过A10 Fusion采用就是big.LITTLE内核内置切换器方式（In-kernel switcher，IKS）而不是高通骁龙820采用的HMP方式：一个低功耗核心和一个高性能核心组成一对，共用L2缓存，作为一个虚拟CPU核心（在iOS内核中根据负载需要切换），每个虚拟CPU核心在同一时间点上只有高性能核心或低功耗核心在运作，因此在iOS中仅能看到两颗处理器核心。

A10的高性能CPU核心代号为"飓风"（Hurricane），而低功耗CPU核心代号为"微风"（Zephyr），均为苹果公司自行设计的ARMv8兼容微架构。苹果宣称此芯片较上代在CPU性能提升了40%，在图形运算提升了50%。

这一代的A10 Fusion成为苹果首款四核处理器，官方数据显示，它拥有33亿个晶体管，A10 Fusion处理器拥有两个大核心和两个小核心，在性能方面，A10 Fusion处理器会比iPhone6s的A9处理器提升40%之多，比起iPhone6的A8处理器更是高出了2倍！更重要的是，耗电量只是以往的五分之一。

同样地，A10 Fusion处理器在GPU方面也有非常大的提升，A10的GPU处理速度比起A9处理器快了接近50%，更是A8的3倍，而耗电也比起A9减少了三分之一，比起A8直