"双核"走天下 看苹果A7+M7新处理器时代

    先解释一下，题目中提到的“双核”并非为强调A7为双核处理器，而是指A7+M7两枚核心贯穿了这一代的苹果iPhone手机和iPad平板两个产品线。

    目前苹果已经全部发布了今年的产品，苹果iPhone5s率先带来了苹果最新的A7处理器，同时配以M7协处理器。之所以说“率先”，是因为之后的iPad mini2和iPad Air两款平板同样采用了A7+M7的处理器组合。了解此前苹果的产品的朋友有可能会注意到一个细节——这是苹果在A5、A5X和A6、A6X之后鲜有的一次在一代iPhone手机和iPad平板上使用同样的处理器……

看苹果A7+M7新处理器时代

    此前在《性能大跨步? iPhone5S之A7处理器猜想》一文中，笔者曾经对苹果A系列处理器的发展脉络进行过分析，根据本文所谈，这里暂且不再重复苹果iPad和iPhone4等所采用的A4时代（当时具有主频不同的差异）。所要说的是，在A4之后，苹果为iPhone手机和iPad平板开启了A*和A*X并行的时代。

苹果A4（图片引自engadget）

    注：如有不同意见，感谢大家在评论框中指正并分享各家高见！

服务iPhone和iPad的A5/A5X时代

    首先我们将时间追溯到在苹果iPhone4s手机采用的A5处理器时代。在iPhone4s之前，苹果在iPad2上首次采用了A5处理器，八个月左右之后发布的iPhone4s继续延续了和iPad2相同的A5处理器，不过紧接着的iPad3则开始将iPad平板与iPhone手机的处理器名称进行了划分，采用了在A5基础上小更新的A5X处理器。所以在iPhone4s和iPad3的这个时代，A5和A5X两枚姑且可以称作是同为“A5系列”的处理器开始为苹果iPhone手机和iPad平板分别“服务”。

苹果A5处理器（图片引自wikipedia）

苹果A5X处理器（图片引自wikipedia）

    在前后脚发布的iPhone5和iPad4的时代，苹果依然沿用了此前形成的“风格”，手机和平板分别装载A6、A6X处理器。

    为了证明最后的结论，我们这里还是先得回顾一下A5、A5X和A6、A6X的各自差异和两代产品的形成、发展过程。

    在苹果A4处理器之后，A5处理器升级为Cortex-A9架构，最高主频1GHz（但搭载在iPhone4s上的是800MHz，并非最高主频），其图形处理器为PowerVR SGX543MP2（即双核GPU），主频为200MHz。

    另：此时32纳米已经开始“光顾”苹果A5，即A5采用的是45纳米+32纳米同步双核；且此时苹果A5的二级缓存相比之前的A4有所提升，达到了1MB。

    最后一款采用苹果A5处理器的为之前提过的苹果iPhone4s。紧接着iPhone4s之后，苹果发布了iPad3平板，此时苹果在A5的基础上打造出了另一款大体相同、但又有关键点不同的A5X处理器。这里的“关键点”便是图形处理器，即GPU——A5X的GPU核数增加到了4核，即为PowerVR SGX543MP4。据苹果所说，A5X的图形处理能力是此前A5的两倍，当然，从核心数量翻倍上我们也能够简单地理解这点。也就是说，这时候，图形处理能力的强弱是iPhone4s和iPad3的主要不同，也相对符合手机与平板两款屏幕大小不同、主打定位也不尽相同的产品（iPad平板相比iPhone手机对游戏娱乐等需求度更高，所以对图形处理能力更加“饥渴”很容易理解）。

A6/A6X延续并发展了A5/A5X模式

    继续着这时刚刚形成的A5、A5X的脉络，之后的iPhone5和iPad4分别采用的是A6和A6X处理器。同样，一个“X”也在很大程度上代表了iPhone5和iPad4在图形处理能力上的不同，不过此时的A6X相对于A6的“进化”幅度相比之前的A5X之于A5又增加了一些，即其主频也提升了0.1GHz。

    注：苹果iPhone5上的苹果A6完全提升到了32纳米HKMG制程工艺，指令集略微小改为ARMv7s。A6算是苹果处理器的一次大的自主改进，苹果自主命名了“swift”架构（和高通Krait等意思类似，依然是基于ARM），具有部分Cortex-A15特性，不过主频并不惊艳，为1.3GHz；同时其GPU为PowerVR SGX543MP3（三核），核心数多于A5的双核，但少于A5X（iPad3采用）的四核。

苹果A6（图片引自theverge）

    也就是说，这时候，iPad4所采用的A6X相比iPhone5采用的A6不仅仅在图形处理能力上有所升级，而且在CPU的运行效率上也有略微的提升。还需要注意的一点是此时iPhone5手机采用的A6的图形处理器还不及前一代的iPad3平板的A5X。

为什么没有出现A7X+M7模式呢?

    如果顺着这样的脉络，并且假设我们还不知道现在的A7、M7以及没有A7X的情况，大家会怎么想象呢？至少会有这样一种情况——会有A7、A7X两款分别服务iPhone5s手机和新一代iPad平板，而二者的差异“关键点”之一便是图形处理能力不同，即GPU有所不同（同时根据A6、A6X的情况，A7、A7X的主频也有可能有所不同）；而且A7的GPU应该会略微弱于之前A6X的GPU。

    但现在我们知道了——并没有所谓的“A7X”。相信在iPad Air和iPad mini2刚刚发布时听到苹果宣布二者都采用的是和iPhone5s一样的A7处理器配M7协处理器的组合时，很多人都和笔者一样非常惊讶——“说好的”“A7X”在哪里？为什么不是“A7X+M7”呢？iPhone5s和新一代的iPad Air（即之前备受猜测的所谓“iPad5”）平板竟然CPU运行效率和图形处理能力都完全相同？

5S搭载A7处理器（图片引自CNET）

    对于这里的第三个问题，虽然同为A7，其中的GPU相同，但根据此前A6和A6X的“固定模式”，iPhone5s手机的A7和iPad Air平板的A7还可能存在主频不同的情况。而也确实有跑分软件已经揭开了这一谜底——iPhone5s的A7主频为1.3GHz，iPad Air的A7主频为1.4GHz。

    另：据AnandTech的分析和测试发现，在高负载之下，iPhone5s的处理速度在达到峰值一段时间之后为了尽可能的降低发热和保持续航，采取了以往我们常在Android中见到的降频情况，主频降低到了900MHz；而iPad Air平板由于散热面积更大，所以其处理器降频后也能够达到1.2GHz，即在运行大型游戏等高负载情况下，iPad Air平板的CPU运行性能效率是比iPhone5s手机高出不少的。

iPhone5s和iPad Air降频过程（图片引自AnandTech）

    至于“X”没有出现，最主要的原因便在于iPhone5s和新的iPad的GPU也相同了。AnandTech的测试结果显示，它们的GPU均为新的PowerVR G6430，最高主频450MHz左右。

    另：A7的制程工艺也由此前的32纳米升级到了28纳米，并且采用了基于ARMv8架构自主设计的、新命名的“Cyclone”架构。

A*+M*/A*X+M*并行或是未来方向

    说到这里，就需要聊起广被热议的“M7协处理器”和“64位指令集”了。二者分别对设备CPU的运行效率和图形处理性能起到了非常显著的作用，算是苹果的一次大跨步前行。在此前的文章等当中（比如《性能翻倍 苹果iPhone5s跑分对比iPhone5》），我们曾多次聊到过目前苹果手机和平板尚未发挥出64位的全部潜力，考虑到各自的“饥渴度”，相比iPad平板，iPhone手机更是如此。调转思维，从反方向来想，也就是说，在当前，64位的A7加上M7在iPad平板和iPhone手机上存在着不同程度的“过剩”情况（需要后期内存升级、应用环境跟进等暂且不提），尤其是对iPhone来说表现的更加明显一些——从GPU角度上说的话，首次采用新的PowerVR G6430 GPU也超越了按照以往“固定模式”走会比A6X弱一些的选择。

    那么究竟为何苹果此时会将A7+M7的组合同样“下放”到iPhone手机和iPad平板两个不同的产品线当中呢？可以认为，这是苹果向未来做出更充足准备的一次略显无奈之举——为了更好的向64位系统进发必然要走出这一步，更何况，从核心主频比iPhone手机更高也可以看出，现在的A7+M7已然足以应对iPad平板对现在的应用环境等需求了。更准确的说，现在苹果形成了以硬件带领软件（需要软件追硬件）的局面。

M7协处理器（图片引自THE VERGE）

    但是这仅仅是第一步而已！虽然现在苹果形成了以硬件带领软件的局面，不过基于软件环境的不断跟进和升级，此后的硬件必然也有不够用的时候，所以到那个硬件追软件的时候，再次出现A*和A*X分别服务iPhone手机和iPad平板就又是理所当然了（更确切的说，届时可能会是A*+M*和A*X+M*并行）——可以预料，届时二者主频不同、GPU不同同样可能是会存在的选项。不过类似于现在的A7“主处理器”和M7协处理器“双核”并行的形式应该不会也回归到以往的A*独行的时代，而更有可能的是，新的M*协处理器会从新的A*“主处理器”那里分担出更多的“责任”；另外，基于手机当中越来越多感应器的加入，其数据处理任务都将属以后的新M*协处理器所管辖，进而M*协处理器的价值将越发提升，而不是像现在一样对M7对A7的严重附属，那个时候才是真正的“双核”并行！

苹果iPhone 5S和苹果iPhone 5S有什么区别

细想的话，本次苹果iPhone5s、iPad Air、新iPad mini统一采用A7处理器并非偶然，只是目前还存在一些兼容性的问题需要解决，不过这个过度过程应该不会太久。