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揭秘新iPad八核GPU內(nèi)部結(jié)構(gòu),如何比iPhone 6強(qiáng)?

發(fā)布時(shí)間:2014-11-30 責(zé)任編輯:sherryyu

【導(dǎo)讀】蘋果A8X GPU采用了八核處理器,命名為GXA6850。那么移動(dòng)端的八核圖形處理器到底有多強(qiáng)?八核的意義又在哪?是不是很好奇?這里小編為大家從五個(gè)部分帶大家全面了解蘋果A8X GPU的強(qiáng)悍之處。
 
1 蘋果A8X GPU 真的是八核?
  
蘋果公司總能帶給我們一個(gè)又一個(gè)的驚喜。在Apple A8X芯片問(wèn)世以來(lái),蘋果并沒(méi)有公布其GPU(圖形處理器)的詳細(xì)參數(shù),這也許是其“刻意而為之”,但近期這一謎團(tuán)終于被解開了:蘋果A8X GPU采用了八核處理器,隸屬PowerVR 6XT系列,被命名為GXA6850。那么移動(dòng)端的八核圖形處理器到底有多強(qiáng)?八核的意義又在哪?
  
下文,我們將分為五個(gè)部分帶大家全面了解蘋果A8X GPU的強(qiáng)悍之處。
 
  1、蘋果的八核GPU是如何被發(fā)現(xiàn)的?為何命名為GXA6850。
  2、剖析GXA6850圖形處理器,詳細(xì)解析內(nèi)部構(gòu)造與參數(shù)。
  3、PK眾多頂級(jí)平板,看A8X圖形處理如何孤獨(dú)求敗?
  4、由六核到八核,蘋果升級(jí)GPU意義何在?
  5、下一代iPhoneiPad會(huì)采用什么GPU?會(huì)是十六核么?
搭載A8X芯片的iPad Air 2
搭載A8X芯片的iPad Air 2
  
我們都知道,iPhone6上搭載的A8芯片,其GPU只是四核增強(qiáng)版PowerVR GX6450,難免令人失望,而當(dāng)人們猜測(cè)iPad Air 2中的A8X GPU應(yīng)該肯定是六核GX6650時(shí),國(guó)外AnandTech研究發(fā)現(xiàn),人家用的其實(shí)是八核!那么,AnandTech是如何得出該結(jié)論的呢?
  
重要的線索就是,“近期剛剛發(fā)布的PowerVR 7XT/7XE系列,最多可以配備16個(gè)核心,是上代的兩倍”,所以可以確認(rèn)6XT系列有八核,但不是公開的型號(hào)。
PowerVR 7XT系列階梯圖
PowerVR 7XT系列階梯圖
  
PowerVR 6XT系列最多可以配置八個(gè)核心,但公開型號(hào)最高只有六核GX6650,所以“誤導(dǎo)”我們猜測(cè)A8X的GPU可能是六核。但現(xiàn)在我們知道了,八核是蘋果和Imagination私人訂制的產(chǎn)物,至少目前只有蘋果能享有這一高端產(chǎn)品,別家只能在一旁看看了。
  
由于該八核圖形處理器暫時(shí)沒(méi)有公開型號(hào)命名,國(guó)外網(wǎng)站AnandTech就給它起了個(gè)符合蘋果氣質(zhì)的名字:PowerVR GXA6850,其中的A就代表著Apple。不管官方命名是不是如此,但蘋果A8X GPU的確應(yīng)得此獨(dú)特的名字。
  
2 史上最強(qiáng)A8X GPU詳細(xì)解析
  
既然已經(jīng)確定了蘋果A8X的圖形處理器為PowerVR GXA6850,那么其內(nèi)部構(gòu)造和參數(shù)也就好研究了。國(guó)外Chipworks網(wǎng)已經(jīng)得到了一張A8X內(nèi)核的照片。
A8X Die-Shot圖
A8X Die-Shot圖
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蘋果A8X八核GPU架構(gòu)屬于PowerVR 6XT系列的特有架構(gòu),而且與GX6450的結(jié)構(gòu)也很相似,但不是六核GX6650,所以之前的猜測(cè)也就不攻自破了。AnandTech網(wǎng)站還給出了GXA6850非官方邏輯圖,從圖中我們看到了八個(gè)“核心”(USC)。
非官方GXA6850邏輯圖
非官方GXA6850邏輯圖
  
雖然與GX6450很相似,但除了ALU單元和浮點(diǎn)、紋理、像素等相對(duì)于GX6450翻一番外,蘋果還做了一些很必要的互聯(lián)設(shè)計(jì):使得八個(gè)GPU核心可以全速開動(dòng),當(dāng)然功耗、電源管理也要優(yōu)化一番。
PowerVR 6XT系列參數(shù)表
PowerVR 6XT系列參數(shù)表
  
借助內(nèi)核照片(Die-Shot),我們可以測(cè)出A8X的大小,大概是12.5mm*10.0mm=125mm2(基本上和之前我們的猜測(cè)差不多),略大于123mm2的A6X,是僅次于A5X的第二大蘋果芯片。經(jīng)過(guò)估算,GXA6850 GPU部分的面積約是38mm2,約占整個(gè)處理器的30%。
五代iPad芯片面積大小對(duì)比圖(圖片來(lái)自AnandTech)
五代iPad芯片面積大小對(duì)比圖(圖片來(lái)自AnandTech)
  
A8X集成了多達(dá)30億個(gè)晶體管,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了Intel Haswell GT3四核版的17億個(gè),介于NVIDIA GK104 35億個(gè)與GK106 25億個(gè)之間,集成度相當(dāng)高。相比于A8,它的晶體管數(shù)量增加了約50%,但面積只增大了40%。
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3 A8X GPU跑分 強(qiáng)到?jīng)]朋友
  
在上一頁(yè),我們基本了解到A8X GXA6850圖形處理器的內(nèi)部架構(gòu)和各個(gè)參數(shù),本頁(yè)我們將它的性能量化,用搭載八核圖形處理器的iPad Air 2與目前行業(yè)中主流的平板電腦進(jìn)行跑分對(duì)比,從圖形處理性能的數(shù)據(jù)看八核GPU到底有多強(qiáng)?
  
下面我們用三大權(quán)威跑分軟件進(jìn)行測(cè)試,分別是:3DMark、BaseMark X、GFXbench 3.0,分?jǐn)?shù)越高證明該平板的GPU圖形處理性能越好。
八核GXA6850 3DMark跑分對(duì)比圖
八核GXA6850 3DMark跑分對(duì)比圖
八核GXA6850 BaseMark X跑分對(duì)比圖
八核GXA6850 BaseMark X跑分對(duì)比圖
八核GXA6850 GFXbench 3.0跑分對(duì)比圖
八核GXA6850 GFXbench 3.0跑分對(duì)比圖
  
從這三款軟件的綜合跑分看,iPad Air 2基本排在第一位,只在3DMark圖形跑分上輸給搭載NVIDIA Tegra K1處理器的NVIDIA SHIELD Tablet游戲平板,該平板的圖形處理器中擁有多達(dá)192個(gè)GeForce GPU圖形核心。
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不過(guò)在另兩個(gè)跑分軟件中,iPad Air 2仍舊保持著第一名的寶座。由此可見,八核GPU的圖形處理性能的確十分強(qiáng)大,對(duì)比搭載A7處理器的iPad Air一代,或是搭載A8處理器的iPhone 6,優(yōu)勢(shì)也十分明顯。
GFXbench 3.0紋理填充能力分?jǐn)?shù)對(duì)比圖
GFXbench 3.0紋理填充能力分?jǐn)?shù)對(duì)比圖
  
從GFXbench 3.0紋理填充能力看,搭載八核GXA6850 GPU的iPad Air 2比搭載六核GX6650 GPU的性能提升了一倍多,由此也可證明A8X的GPU是PowerVR 6XT系列中最高端的處理器,而且肯定是八核無(wú)疑。
  
4 六核到八核 升級(jí)意義何在?
  
分析完八核GPU GXA6850,那么最后問(wèn)題來(lái)了。
  
·為什么蘋果為新iPad Air 2選擇了八核GPU而不是六核?
  
從性能提上角度看,蘋果A8X的八核GPU比A8的六核GPU提升了許多。
iPad Air 2相比iPad Air GPU性能提升約為30%
iPad Air 2相比iPad Air GPU性能提升約為30%
  
在測(cè)試軟件GFXBench 3.0的Manhattan測(cè)試項(xiàng)中,iPad Air 2分?jǐn)?shù)為24.5,iPad Air分?jǐn)?shù)為8.8,在GPU核心數(shù)由六核提升到八核后,圖形處理性能提升了30%。雖然數(shù)據(jù)上并不明顯,但這個(gè)提升或許能讓你的游戲更加順暢,讓iPad的娛樂(lè)性更加貼近于臺(tái)式機(jī)。
  
不過(guò)筆者認(rèn)為,蘋果公司對(duì)于硬件的苛刻程度人盡皆知;同樣,“果粉們”對(duì)每代新iPad的硬件升級(jí)也格外關(guān)注。由此看來(lái),蘋果有理由追求更高、更強(qiáng)的配置,有八核為何還用六核?
  
·下一代iPad會(huì)采用哪款GPU?
  
在文章開頭大家應(yīng)該注意到了,作為行業(yè)老大的Imagination推出了自己的PowerVR 7系列GPU。PowerVR 7XT系列可以配置2-16個(gè)核心,每時(shí)鐘周期浮點(diǎn)性能單精度256-2048Flops、雙精度128-1024Flops,可執(zhí)行4-32個(gè)紋理像素,都比上代多了一倍。雖然在硬件架構(gòu)上變化并不大,但7系主要改進(jìn)在于增加了新的指令集,優(yōu)化了并行效率,官方稱新一代7XT/7XE系列將比上代的6XT/6XE性能提升60%。
PowerVR 7系核心圖
PowerVR 7系核心圖
  
據(jù)之前新聞報(bào)道,英國(guó)半導(dǎo)體設(shè)計(jì)公司Imagination Technologies宣布,他們已經(jīng)和蘋果續(xù)簽了多年的授權(quán)合作協(xié)議,蘋果將能夠繼續(xù)使用PowerVR以及視頻IP核心。
  
由此可見,蘋果下一代iPhone和iPad應(yīng)該會(huì)采用Imagination的PowerVR 7系列GPU,對(duì)于核心數(shù),我們注意到官方顯示為“2-16核”,如果蘋果追求極致,很有可能采用十六核GPU,不過(guò)這就對(duì)于下一代Apple A系列CPU要求很高了,不知道它“撐不撐得住”。不過(guò),如果真是十六核,也許蘋果會(huì)再創(chuàng)造又一個(gè)奇跡。
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