a5處理器和a4處理器的區別

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前言

蘋果 iPad2采用全新的Apple A5處理器。今天，小編就為大家揭示這塊神秘的Apple A5處理器，看看它到底有何獨到之處。

iPad的A4處理器

iPad的風靡得益于Apple A4處理的強大，A4處理器基于ARM Cortex-A8架構。蘋果對Cortex-A8加以修改后使其運行在1GHz的頻率（iPhone 4的處理器為800MHz）。

ARM Cortex-A8處理器是第一款基于ARMv7架構的應用處理器，并且是有史以來ARM開發的性能最高、最具功率效率的處理器。Cortex-A8處理器的速率可以在600MHz到超過1GHz的范圍內調節

從上面的表格中可以看到，Cortex-A8處理器有兩種制程工藝，主頻頻率在600MHz～1GHz不等，處理器面積小于4平方毫米，自帶32KB一級指令緩存和32KB一級數據緩存。

ARM處理器簡介

從上文中我們看到，蘋果正是憑借ARM處理器的出色表現，才使iPad贏得了世界眾多果粉們的心。那么在這里，我們就要先了解一下ARM處理器了，看看ARM處理器有何優勢所在。

ARM處理器的核心技術由ARM Holdings公司掌控，這家公司來自英國，成立于1990年。在該公司創立之初，就不是以出售成品為盈利手段，ARM Holdings提供技術和標準給世界上的其他半導體原始設備制造廠商（OEM）使用以賺錢利潤。現在，包括德州儀器、英偉、三星、高通、微軟、IBM、富士通等國際知名廠商皆與ARM Holdings有合作。

眾多的OEM廠商加入使得ARM處理器不僅產品型號繁多，而且被廣泛應用的速度也不得不讓人們瞠目結舌。其實就在我們的生活中，智能手機、MP3/MP4、手掌游戲機、平板電腦、車載GPS乃至高精尖端的軍事設備，皆有ARM處理器的身影。體積小、功耗低使得ARM處理的發展前景非常廣闊。

主流ARM處理器一覽

上圖中ARM11處理器比之Cortex A8處理器還要早些，它采用ARMv6體系結構。這款處理器發布于2001年10月，時間有些久遠了，所以在此不做贅述。簡單來說ARMv6架構使得MPEG4編碼/解碼的速度翻了一倍；增強異常及中斷處理，使得實時任務的處理更加迅捷。

Cortex-A8處理器在上一分頁中我們已經進行了分析，值得一提的是Cortex-A8處理器僅支持單核心處理。而在Cortex-A9處理器中，實現了雙核心處理，使得ARM處理器的性能得到了新的突破。

Cortex-A9處理器也就是現在iPad2的處理器原型，與Cortex-A8處理器而言有著巨大的飛躍。這里面有兩個很重要的原因：

其一是A9比A8具備更淺的管線階層，這就意味著每個時鐘周期可以做更多的任務（Cortex-A8處理器將ARM11處理器的8階管線提高到13階管線深度是為了提高處理器的主頻頻率）。在相同的時鐘頻率下，A9可以完勝A8。主頻為1GHz的A8有提供2000 DMIP的處理能力，而同頻率下的A9則可以提供2500 DMIP。

再有，Cortex-A9處理器是一塊雙核心的處理器，每一顆A9處理器都擁有自己的L1告訴緩存，這與A8是相同的。同時，Cortex-A9處理器可以共享L2高速緩存，這對于雙核心設計的A9來說尤為重要，并且這個L2高速緩存可擴充至驚人的8MB。我們預期的容量是256KB～512KB，Apple A5處理器的L2高速緩存為1MB。

高通Scorpion處理器同樣使用ARMv7架構，功耗與性能十分出眾。Scorpion處理器可以提供1GHz的處理速度，具備精密復雜的微體系結構和先進的電源管理技術，可提供額外的每秒80億次運行用于新增的多媒體技術。

iPad2的A5處理器性能測試

在蘋果推出iPad2之前，就宣稱iPad2所采用的Apple A5處理器是原來A4處理器性能的9倍。好了，讓我們先來看一下Apple A5處理器的性能參數。

從表格中我們我們可以看到Apple A5處理器的價格為ARMv7，雙核心設計并帶有1MB二級緩存和512MB內存，前端總線250MHz。基本可以確定這就是Cortex-A9處理器。而處理器的主頻僅為894MHz，可能是蘋果初于對功耗的考慮，據稱iPad2的續航時間達到了10小時以上。

雙核心的A9處理器與A8處理器類似，但它擁有一個無序執行引擎和一個較淺的9階管線。在相同的時鐘頻率下，A9處理器的性能要優于A8處理器，而且A9處理器還增加了一個完整的FPU（浮點運算單元）。

現在還不能十分確定蘋果的A5處理器是個什么樣子，但我們確認它是一個雙核心的Cortex A9處理器，我們在GeekBench測試中可以看到iPad2的浮點運算能力有所提升。

iPad2的單線程FPU性能是其上一代產品iPad的數倍，這可能是新A5處理改進的排序性能所致。在Linpack（線性測試軟件包）的測試中，我們看到了iPad2在這一性能的巨大提升。

FPU提升對整體的性能提升有何幫助還不好說，不過從Geekbench 2的測試中，我們可以看到iPad2的內存已由iPad的256MB升級到512MB了。A5處理的二級緩存也明顯增加，有原來的512KB增至1MB。

Geekbench的測試結果顯示，iPad2已經有效地增加及改善了數據傳輸的帶寬，最明顯的體現是寫速度由原來的1.2GB/s提升至2.3GB/s。

在Geekbench的整數性能測試中，iPad2的雙核心A5處理器性能均與iPad的單核心處理性能成健康的正比例增長關系，多線程處理的優勢得到了完美體現。

iPad2在操作系統上升級為IOS 4.3，這有助于蘋果Safari瀏覽器的JavaScript引擎在這一項測試中得到更好的分數。不過由于XOOM運行的瀏覽器與iPad及iPad2不同，所以XOOM的得分與iPad2沒有什么可比較的意義。

BrowserMark測試是Rightware模仿JavaScript框架進行測試的，像Facebook、亞馬遜和Gmail等網站使用的基準性能測試。這僅僅是一個網絡的瀏覽性能測試，但對于平板電腦來說是很重要的。

從iPad的A4處理器到iPad2的A5處理器性能提升了47%。然而令人驚訝的是XOOM在這項測試里的超高分數，我們認為這是谷歌對蜂窩系統的瀏覽器優化所致。

但是在實際的測試中，iPad2的網頁加載速度要比XOOM快20%左右，這個數據是從加載多個網站首頁的測試中得到的。

GPU：PowerVR SGX 543圖形芯片超贊！

在上一代產品iPad中的A4處理器集成的是PowerVR SGX 535圖形芯片，而在iPad2中，新的A5處理器則集成了新的PowerVR SGX 543圖形芯片。在數據浮點運算的吞吐量上，新的543芯片是原來535芯片的兩倍。在iPad2的實際使用中，這項性能的提升效果也非常明顯。

從PC游戲的發展歷程來看，對于圖形處理能力的苛求，往往呈幾何方式增長。在這里，我們用GLBenchmark 2.0對iPad2的圖形能力能力進行測試。

GLBenchmark 2.0支持IOS、Android、Symbian、Windows Mobile等多種平臺，以考察OpenGL ES標準圖形性能為主，包括兩個主要測試場景：其一名為“Egypt”(埃及)，測試最新、壓力最大的OpenGL ES 2.0，其二名為“PRO”，測試舊版的OpenGL ES 1.1，均支持FSAA(全屏抗鋸齒)。