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揭秘新iPad八核GPU内部结构,如何比iPhone 6强?

发布日期:2022-04-17 点击率:41

【导读】苹果A8X GPU采用了八核处理器,命名为GXA6850。那么移动端的八核图形处理器到底有多强?八核的意义又在哪?是不是很好奇?这里小编为大家从五个部分带大家全面了解苹果A8X GPU的强悍之处。

 

1 苹果A8X GPU 真的是八核?

  

苹果公司总能带给我们一个又一个的惊喜。在Apple A8X芯片问世以来,苹果并没有公布其GPU(图形处理器)的详细参数,这也许是其“刻意而为之”,但近期这一谜团终于被解开了:苹果A8X GPU采用了八核处理器,隶属PowerVR 6XT系列,被命名为GXA6850。那么移动端的八核图形处理器到底有多强?八核的意义又在哪?

  

下文,我们将分为五个部分带大家全面了解苹果A8X GPU的强悍之处。

 

  1、苹果的八核GPU是如何被发现的?为何命名为GXA6850。

  2、剖析GXA6850图形处理器,详细解析内部构造与参数。

  3、PK众多顶级平板,看A8X图形处理如何孤独求败?

  4、由六核到八核,苹果升级GPU意义何在?

  5、下一代iPhoneiPad会采用什么GPU?会是十六核么?

搭载A8X芯片的iPad Air 2

搭载A8X芯片的iPad Air 2

  

我们都知道,iPhone6上搭载的A8芯片,其GPU只是四核增强版PowerVR GX6450,难免令人失望,而当人们猜测iPad Air 2中的A8X GPU应该肯定是六核GX6650时,国外AnandTech研究发现,人家用的其实是八核!那么,AnandTech是如何得出该结论的呢?

  

重要的线索就是,“近期刚刚发布的PowerVR 7XT/7XE系列,最多可以配备16个核心,是上代的两倍”,所以可以确认6XT系列有八核,但不是公开的型号。

PowerVR 7XT系列阶梯图

PowerVR 7XT系列阶梯图

  

PowerVR 6XT系列最多可以配置八个核心,但公开型号最高只有六核GX6650,所以“误导”我们猜测A8X的GPU可能是六核。但现在我们知道了,八核是苹果和Imagination私人订制的产物,至少目前只有苹果能享有这一高端产品,别家只能在一旁看看了。

  

由于该八核图形处理器暂时没有公开型号命名,国外网站AnandTech就给它起了个符合苹果气质的名字:PowerVR GXA6850,其中的A就代表着Apple。不管官方命名是不是如此,但苹果A8X GPU的确应得此独特的名字。

  

2 史上最强A8X GPU详细解析

  

既然已经确定了苹果A8X的图形处理器为PowerVR GXA6850,那么其内部构造和参数也就好研究了。国外Chipworks网已经得到了一张A8X内核的照片。

A8X Die-Shot图

A8X Die-Shot图

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苹果A8X八核GPU架构属于PowerVR 6XT系列的特有架构,而且与GX6450的结构也很相似,但不是六核GX6650,所以之前的猜测也就不攻自破了。AnandTech网站还给出了GXA6850非官方逻辑图,从图中我们看到了八个“核心”(USC)。

非官方GXA6850逻辑图

非官方GXA6850逻辑图

  

虽然与GX6450很相似,但除了ALU单元和浮点、纹理、像素等相对于GX6450翻一番外,苹果还做了一些很必要的互联设计:使得八个GPU核心可以全速开动,当然功耗、电源管理也要优化一番。

PowerVR 6XT系列参数表

PowerVR 6XT系列参数表

  

借助内核照片(Die-Shot),我们可以测出A8X的大小,大概是12.5mm*10.0mm=125mm2(基本上和之前我们的猜测差不多),略大于123mm2的A6X,是仅次于A5X的第二大苹果芯片。经过估算,GXA6850 GPU部分的面积约是38mm2,约占整个处理器的30%。

五代iPad芯片面积大小对比图(图片来自AnandTech)

五代iPad芯片面积大小对比图(图片来自AnandTech)

  

A8X集成了多达30亿个晶体管,远远超过了Intel Haswell GT3四核版的17亿个,介于NVIDIA GK104 35亿个与GK106 25亿个之间,集成度相当高。相比于A8,它的晶体管数量增加了约50%,但面积只增大了40%。

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3 A8X GPU跑分 强到没朋友

  

在上一页,我们基本了解到A8X GXA6850图形处理器的内部架构和各个参数,本页我们将它的性能量化,用搭载八核图形处理器的iPad Air 2与目前行业中主流的平板电脑进行跑分对比,从图形处理性能的数据看八核GPU到底有多强?

  

下面我们用三大权威跑分软件进行测试,分别是:3DMark、baseMark X、GFXbench 3.0,分数越高证明该平板的GPU图形处理性能越好。

八核GXA6850 3DMark跑分对比图

八核GXA6850 3DMark跑分对比图

八核GXA6850 ba<em></em>seMark X跑分对比图

八核GXA6850 baseMark X跑分对比图

八核GXA6850 GFXbench 3.0跑分对比图

八核GXA6850 GFXbench 3.0跑分对比图

  

从这三款软件的综合跑分看,iPad Air 2基本排在第一位,只在3DMark图形跑分上输给搭载NVIDIA Tegra K1处理器的NVIDIA SHIELD Tablet游戏平板,该平板的图形处理器中拥有多达192个GeForce GPU图形核心。

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不过在另两个跑分软件中,iPad Air 2仍旧保持着第一名的宝座。由此可见,八核GPU的图形处理性能的确十分强大,对比搭载A7处理器的iPad Air一代,或是搭载A8处理器的iPhone 6,优势也十分明显。

GFXbench 3.0纹理填充能力分数对比图

GFXbench 3.0纹理填充能力分数对比图

  

从GFXbench 3.0纹理填充能力看,搭载八核GXA6850 GPU的iPad Air 2比搭载六核GX6650 GPU的性能提升了一倍多,由此也可证明A8X的GPU是PowerVR 6XT系列中最高端的处理器,而且肯定是八核无疑。

  

4 六核到八核 升级意义何在?

  

分析完八核GPU GXA6850,那么最后问题来了。

  

·为什么苹果为新iPad Air 2选择了八核GPU而不是六核?

  

从性能提上角度看,苹果A8X的八核GPU比A8的六核GPU提升了许多。

iPad Air 2相比iPad Air GPU性能提升约为30%

iPad Air 2相比iPad Air GPU性能提升约为30%

  

在测试软件GFXBench 3.0的Manhattan测试项中,iPad Air 2分数为24.5,iPad Air分数为8.8,在GPU核心数由六核提升到八核后,图形处理性能提升了30%。虽然数据上并不明显,但这个提升或许能让你的游戏更加顺畅,让iPad的娱乐性更加贴近于台式机。

  

不过笔者认为,苹果公司对于硬件的苛刻程度人尽皆知;同样,“果粉们”对每代新iPad的硬件升级也格外关注。由此看来,苹果有理由追求更高、更强的配置,有八核为何还用六核?

  

·下一代iPad会采用哪款GPU?

  

在文章开头大家应该注意到了,作为行业老大的Imagination推出了自己的PowerVR 7系列GPU。PowerVR 7XT系列可以配置2-16个核心,每时钟周期浮点性能单精度256-2048Flops、双精度128-1024Flops,可执行4-32个纹理像素,都比上代多了一倍。虽然在硬件架构上变化并不大,但7系主要改进在于增加了新的指令集,优化了并行效率,官方称新一代7XT/7XE系列将比上代的6XT/6XE性能提升60%。

PowerVR 7系核心图

PowerVR 7系核心图

  

据之前新闻报道,英国半导体设计公司Imagination Technologies宣布,他们已经和苹果续签了多年的授权合作协议,苹果将能够继续使用PowerVR以及视频IP核心。

  

由此可见,苹果下一代iPhone和iPad应该会采用Imagination的PowerVR 7系列GPU,对于核心数,我们注意到官方显示为“2-16核”,如果苹果追求极致,很有可能采用十六核GPU,不过这就对于下一代Apple A系列CPU要求很高了,不知道它“撑不撑得住”。不过,如果真是十六核,也许苹果会再创造又一个奇迹。

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