研究蘋果的硬件總是一件很痛苦的事情，因?yàn)樘O果在這方面從來(lái)都是極為封閉，絕少公開底層資料，因此絕大多數(shù)時(shí)候只能靠猜。

A7是蘋果也是業(yè)內(nèi)第一款64位架構(gòu)的移動(dòng)處理器，但是在iPhone 5S首發(fā)的時(shí)候，我們對(duì)它幾乎一無(wú)所知。當(dāng)時(shí)猜測(cè)它只是上代A6 Swift架構(gòu)的簡(jiǎn)單改進(jìn)版，解決了內(nèi)存延遲等問(wèn)題而已，但結(jié)果大錯(cuò)特錯(cuò)，嚴(yán)重低估了蘋果。

iPad Air發(fā)布的時(shí)候，資料多了一些，首次知道其架構(gòu)代號(hào)為Cyclone，還知道了架構(gòu)方面的一些信息：

就目前看來(lái)，峰值發(fā)射寬度達(dá)到了六！也就是相當(dāng)于A6、Krait的兩倍，混合不同指令的時(shí)候更是能有三倍。

浮點(diǎn)、整數(shù)的共同發(fā)射局限也基本不存在了，可以并行發(fā)射最多四個(gè)整數(shù)加法、兩個(gè)浮點(diǎn)加法。每個(gè)時(shí)鐘周期還可以執(zhí)行最多兩個(gè)載入或者存儲(chǔ)。

近日，AnandTech終于找到了蘋果官方的LLVM文檔，揭示和確認(rèn)了不少細(xì)節(jié)，雖然仍舊比較模糊但在蘋果的世界里已經(jīng)不可能再深入下去了。

CPU架構(gòu)終極揭秘0' title='膜拜蘋果 A7 CPU架構(gòu)終極揭秘0' />

根據(jù)這份文檔，A6、A7的架構(gòu)規(guī)格對(duì)比如下：

之前猜測(cè)和推測(cè)的不少規(guī)格都是正確的。A7 Cyclone的確是一個(gè)很寬的架構(gòu)，每個(gè)時(shí)鐘周期最多可以同時(shí)解碼、發(fā)射、執(zhí)行、收回6個(gè)指令/微操作，A6 Swift則最多不超過(guò)3個(gè)。

A7的重排序緩沖達(dá)到了驚人的192，是上代的四倍多，同時(shí)巧合的是正好與Intel Haswell架構(gòu)一樣。分支預(yù)測(cè)錯(cuò)誤懲罰也增加了，但幅度不大，而且又正好與Intel Sandy Bridge及其后的架構(gòu)在同樣范圍內(nèi)。

換句話說(shuō)，蘋果的架構(gòu)已經(jīng)在某些方面和Intel桌面產(chǎn)品架構(gòu)處于同一級(jí)別了。

一級(jí)緩存容量的翻番可以理解，而在執(zhí)行端，整數(shù)ALU單元、載入/存儲(chǔ)單元、分支單元也都翻了一番，并首次加入了一個(gè)間接分支單元和至少一條浮點(diǎn)流水線，能夠并行執(zhí)行三個(gè)浮點(diǎn)操作，但注意第三條浮點(diǎn)/NEON流水線是用來(lái)做除法、開方的，乘法只能最多并行兩個(gè)。

每個(gè)單元對(duì)應(yīng)的緩沖尺寸也基本明晰，應(yīng)該對(duì)應(yīng)每個(gè)單元的微操作數(shù)，但在所有執(zhí)行單元之前應(yīng)該不會(huì)有統(tǒng)一調(diào)度器，而是每個(gè)端口前安置靜態(tài)分區(qū)緩沖。

根據(jù)這些信息，A7 CPU架構(gòu)簡(jiǎn)圖是這個(gè)樣子的(很可惜A6的還是沒(méi)有足夠數(shù)據(jù)無(wú)法直觀對(duì)比)：

六個(gè)解碼器、九個(gè)執(zhí)行單元端口，A7 CPU的確很“大”，比其他任何移動(dòng)處理器都要大，已經(jīng)完全超越了高通Krait、Intel Silvermont，足以媲美Intel Core酷睿架構(gòu)。

事實(shí)上，iPhone 5S發(fā)布的時(shí)候蘋果就宣稱A7是“桌面級(jí)別架構(gòu)”(desktop-class architecture)——庫(kù)克并沒(méi)有夸張。

A7是蘋果勇敢賣出的一大步，但正因?yàn)椴阶犹螅瑧?yīng)用還跟不上，至今沒(méi)有一款能完全發(fā)揮其潛力，即便是蘋果自己家的應(yīng)用也做不到。A7 CPU就像一頭沉睡的猛獅，等待喚醒怒吼。

另外，A7 CPU架構(gòu)上很超前，但在內(nèi)存上卻很“吝嗇”，iPhone 5S、iPad Air都只有區(qū)區(qū)1GB。盡管蘋果可以做到只需少量?jī)?nèi)存就能把系統(tǒng)性能發(fā)揮到極致，但是1GB畢竟太少了，是不可能完全發(fā)揮A7 CPU潛力的?；蛟S蘋果意識(shí)到大家短期內(nèi)做不到所以干脆就不浪費(fèi)更多內(nèi)存？

最后說(shuō)一句，蘋果起代號(hào)也不是即興而為，看起來(lái)頗有深意：Swift的意思是快速敏捷，A6 CPU的確符合這個(gè)特點(diǎn)；Cyclone是旋風(fēng)、颶風(fēng)，A7 CPU確實(shí)很龐大。

接下來(lái)的問(wèn)題是：蘋果下一步會(huì)何去何從？A8又要沖擊怎樣的高度？

再做得更寬顯然意義不大，但是性能改進(jìn)仍有巨大的空間，尤其是提升頻率和效率。A7的頻率其實(shí)很低，iPhone 5S/iPad mini 1.3GHz，iPad 1.4GHz，相比于高通驍龍最高已達(dá)2.5GHz有點(diǎn)相形見絀。

A8會(huì)用上新的20nm工藝，完全可以在不增加功耗的情況下明顯提高頻率，就看蘋果愿意不愿意了。