A9基本上是一個以FinFET制程打造之蘋果（Apple）第六代A系列應用處理器的故事，但它更進一步透露的是Apple在半導體設計上的雄心壯志 ──Apple第一代的A4處理器是在2010年問世，當時被認為與一款三星（Samsung）處理器有很多共同點；接下來的A6則讓我們看到客制化的 Apple自家設計CPU，直到現(xiàn)在仍被認為是一項豐功偉績。

　　A6的下一代A7邁向了64位元運算；A7展現(xiàn)了一些有趣的設計決策，因為沒有同一系列的A7X。Apple藉由A7為iPad Air與iPhone 5s設計了單一處理器，雖然這兩款裝置所支援的畫素有四倍的差距；此外iPhone 5s配備了TouchID功能，iPad Air則無。

　　以制程的角度來看，我們已經(jīng)從最開始采用45奈米的A4，前進到了采用14奈米與16奈米雙供應來源的A9。

　　Apple的A4處理器（左）以及A9處理器的晶片特寫

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　　Apple 的高層對于A9的誕生似乎特別興奮，在今年9月9日的發(fā)表會上對技術細節(jié)有不少著墨，包括提到7000系列的鋁合金，以及應用于讓顯示器玻璃與攝影機影像感測器內畫素之間深度溝槽隔離的離子交換制程。而且筆者覺得比起前幾代處理器，有更多注意力被放在A9上，并非強調GHz與核心數(shù)，而是性能與整合度。

　　在該場產品發(fā)表會上，Apple資深行銷副總裁Phil Schiller比較了A9X與A8和其他A系列處理器的性能，而且首度提到了“桌上型電腦的等級”，以及“游戲機的等級”等形容。接著介紹了A9的更多細節(jié)，包括它是64位元CPU，擁有全新的電晶體架構，而且是“針對現(xiàn)實世界的應用最佳化”。

　　Apple的A9處理器是64位元

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　　64位元并不令人驚訝，而它的“全新電晶體架構”應該是指FinFET，而且經(jīng)證實是同時采用了臺積電（TSMC）與三星的制程；以下是臺積電生產之A9的FinFET橫切面。

　　臺積電生產之A9的FinFET橫切面

　　（來源：Techinsights）

　　在該場9月9日舉行的發(fā)表會上，我們也從簡報中看到了A9的晶片影像（如下圖）；其中部分主要功能區(qū)塊有被標示出來，雖然電路是模糊的、而且晶片的邊緣也看不出來，卻是筆者印象中Apple第一次展示晶片。

　　Apple在簡報中展示了A9的晶片影像

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　　有趣的是，以上的影像不只是有金屬導線的晶片成品影像，而是深入至電晶體或基板等級的裸晶影像；這顯示他們要展現(xiàn)A9的基礎架構，可從中看到內含雙核心CPU，6核心GPU，兩個大面積的記憶體區(qū)塊，以及M9運動協(xié)同處理器（MCP），而MCP也是被特別強調的功能。

　　從Apple的介紹能看到很多有關A9的有趣特性，首先它維持了雙核心CPU的型態(tài)──這已經(jīng)是連續(xù)四代Apple處理器的架構；它可能也支援使用針對特殊任務或程序之電路的假設，這種特定的硬體線路或“功能區(qū)塊”，可減輕CPU的負擔。

　　此外也可看出A9的GPU似乎占據(jù)較大的晶片面積；現(xiàn)在看來在發(fā)表會上亮相的模糊畫面晶片，是三星制造的A9。下面可以看到三星產A9的清晰影像，該晶片面積為8.7mm x 10.7 mm，也就是94 mm2，其CPU、GPU、SRAM與M9等部分已經(jīng)標示出來。

　　A9處理器顯微影像

　　（來源：Chipworks）

　　從上圖的整體晶片面積以及大略的功能區(qū)塊標示，我們可以計算出各部分的面積；下方的表格是A系列處理器的比較。A9的CPU約占據(jù)13 mm2或整體晶片面積的14%；六核心GPU則占據(jù)據(jù)約27 mm2，或晶片整體面積的29%，約是CPU區(qū)域的兩倍。兩個大面積的記憶體（SRAM）區(qū)塊總計約4.3 mm2，占據(jù)整體晶片面積的5%。

　　將CPU與GPU的占據(jù)比例與前幾代的A系列處理器比較，會發(fā)現(xiàn)A9的CPU區(qū)塊比例是屬于較低的，GPU比例卻是較高的；而事實上從下表可以看出，A9是唯一非“X”處理器有這么高比例GPU面積的，可見該晶片確實耐人尋味。

?????????? A系列處理器各功能區(qū)塊占據(jù)晶片面積

　　高整合度是A9另一個值得注意之處，M9 MCP則是第一個展現(xiàn)該處理器整合度的案例；M9是Apple的第三代MCP，第一代則是M7，首度出現(xiàn)在iPhone 5s；M7被辨認出應該是來自NXP ，分析師認為那是為Apple客制化的元件。接下來的M8也是NXP的元件。

　　至于M9則非獨立的晶片，據(jù)推測，那是NXP與Apple之間的某種IP授權協(xié)議，讓后者能將NXP的IP整合到A9處理器；最后，該整合的MCP似乎借用了A9的CPU周期。另一個A9可能整合的是快閃記憶體控制器，但目前這尚未能證實。

　　編譯：Judith Cheng（參考原文： Apple’s A9： Story Within A Story，by Paul Boldt）? eettaiwan