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揭秘新iPad八核GPU內部結構，如何比iPhone 6強？

發布時間：2014-11-30 責任編輯：sherryyu

【導讀】蘋果A8X GPU采用了八核處理器，命名為GXA6850。那麼移動端的八核圖形處理器到底有多強？八核的意義又在哪？是不是很好奇？這裏小編為大家從五個部分帶大家全麵了解蘋果A8X GPU的強悍之處。

1 蘋果A8X GPU 真的是八核？

　　

蘋果公司總能帶給我們一個又一個的驚喜。在Apple A8X芯片問世以來，蘋果並沒有公布其GPU（圖形處理器）的詳細參數，這也許是其“刻意而為之”，但近期這一謎團終於被解開了：蘋果A8X GPU采用了八核處理器，隸屬PowerVR 6XT係列，被命名為GXA6850。那麼移動端的八核圖形處理器到底有多強？八核的意義又在哪？

　　

下文，我們將分為五個部分帶大家全麵了解蘋果A8X GPU的強悍之處。

　　1、蘋果的八核GPU是如何被發現的？為何命名為GXA6850。

　　2、剖析GXA6850圖形處理器，詳細解析內部構造與參數。

　　3、PK眾多頂級平板，看A8X圖形處理如何孤獨求敗？

　　4、由六核到八核，蘋果升級GPU意義何在？

　　5、下一代iPhoneiPad會采用什麼GPU？會是十六核麼？

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隻是四核增強版PowerVR GX6450，難免令人失望，而當人們猜測iPad Air 2中的A8X GPU應該肯定是六核GX6650時，國外AnandTech研究發現，人家用的其實是八核！那麼，AnandTech是如何得出該結論的呢？

　　

重要的線索就是，“近期剛剛發布的PowerVR 7XT/7XE係列，最多可以配備16個核心，是上代的兩倍”，所以可以確認6XT係列有八核，但不是公開的型號。

PowerVR 7XT係列階梯圖

PowerVR 7XT係列階梯圖

　　

PowerVR 6XT係列最多可以配置八個核心，但公開型號最高隻有六核GX6650，所以“誤導”我們猜測A8X的GPU可能是六核。但現在我們知道了，八核是蘋果和Imagination私人訂製的產物，至少目前隻有蘋果能享有這一高端產品，別家隻能在一旁看看了。

　　

由於該八核圖形處理器暫時沒有公開型號命名，國外網站AnandTech就給它起了個符合蘋果氣質的名字：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的確應得此獨特的名字。

　　

2 史上最強A8X GPU詳細解析

　　

既然已經確定了蘋果A8X的圖形處理器為PowerVR GXA6850，那麼其內部構造和參數也就好研究了。國外Chipworks網已經得到了一張A8X內核的照片。

A8X Die-Shot圖

A8X Die-Shot圖

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蘋果A8X八核GPU架構屬於PowerVR 6XT係列的特有架構，而且與GX6450的結構也很相似，但不是六核GX6650，所以之前的猜測也就不攻自破了。AnandTech網站還給出了GXA6850非官方邏輯圖，從圖中我們看到了八個“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、紋理、像素等相對於GX6450翻一番外，蘋果還做了一些很必要的互聯設計：使得八個GPU核心可以全速開動，當然功耗、電源管理也要優化一番。

PowerVR 6XT係列參數表

PowerVR 6XT係列參數表

　　

借助內核照片（Die-Shot），我們可以測出A8X的大小，大概是12.5mm*10.0mm＝125mm2（基本上和之前我們的猜測差不多），略大於123mm2的A6X，是僅次於A5X的第二大蘋果芯片。經過估算，GXA6850 GPU部分的麵積約是38mm2，約占整個處理器的30％。

五代iPad芯片麵積大小對比圖（圖片來自AnandTech）

五代iPad芯片麵積大小對比圖（圖片來自AnandTech）

　　

A8X集成了多達30億個晶體管，遠遠超過了Intel Haswell GT3四核版的17億個，介於NVIDIA GK104 35億個與GK106 25億個之間，集成度相當高。相比於A8，它的晶體管數量增加了約50％，但麵積隻增大了40％。

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3 A8X GPU跑分強到沒朋友

　　

在上一頁，我們基本了解到A8X GXA6850圖形處理器的內部架構和各個參數，本頁我們將它的性能量化，用搭載八核圖形處理器的iPad Air 2與目前行業中主流的平板電腦進行跑分對比，從圖形處理性能的數據看八核GPU到底有多強？

　　

下麵我們用三大權威跑分軟件進行測試，分別是：3DMark、BaseMark X、GFXbench 3.0，分數越高證明該平板的GPU圖形處理性能越好。

八核GXA6850 3DMark跑分對比圖

八核GXA6850 3DMark跑分對比圖

八核GXA6850 BaseMark X跑分對比圖

八核GXA6850 BaseMark X跑分對比圖

八核GXA6850 GFXbench 3.0跑分對比圖

八核GXA6850 GFXbench 3.0跑分對比圖

　　

從這三款軟件的綜合跑分看，iPad Air 2基本排在第一位，隻在3DMark圖形跑分上輸給搭載NVIDIA Tegra K1處理器的NVIDIA SHIELD Tablet遊戲平板，該平板的圖形處理器中擁有多達192個GeForce GPU圖形核心。

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不過在另兩個跑分軟件中，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大，對比搭載A7處理器的iPad Air一代，或是搭載A8處理器的iPhone 6，優勢也十分明顯。

GFXbench 3.0紋理填充能力分數對比圖

GFXbench 3.0紋理填充能力分數對比圖

　　

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係列中最高端的處理器，而且肯定是八核無疑。

　　

4 六核到八核升級意義何在？

　　

分析完八核GPU GXA6850，那麼最後問題來了。

　　

·為什麼蘋果為新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%

　　

在測試軟件GFXBench 3.0的Manhattan測試項中，iPad Air 2分數為24.5，iPad Air分數為8.8，在GPU核心數由六核提升到八核後，圖形處理性能提升了30%。雖然數據上並不明顯，但這個提升或許能讓你的遊戲更加順暢，讓iPad的娛樂性更加貼近於台式機。

　　

不過筆者認為，蘋果公司對於硬件的苛刻程度人盡皆知；同樣，“果粉們”對每代新iPad的硬件升級也格外關注。由此看來，蘋果有理由追求更高、更強的配置，有八核為何還用六核？

　　

·下一代iPad會采用哪款GPU？

　　

在文章開頭大家應該注意到了，作為行業老大的Imagination推出了自己的PowerVR 7係列GPU。PowerVR 7XT係列可以配置2-16個核心，每時鍾周期浮點性能單精度256-2048Flops、雙精度128-1024Flops，可執行4-32個紋理像素，都比上代多了一倍。雖然在硬件架構上變化並不大，但7係主要改進在於增加了新的指令集，優化了並行效率，官方稱新一代7XT/7XE係列將比上代的6XT/6XE性能提升60%。

PowerVR 7係核心圖

PowerVR 7係核心圖

　　

據之前新聞報道，英國半導體設計公司Imagination Technologies宣布，他們已經和蘋果續簽了多年的授權合作協議，蘋果將能夠繼續使用PowerVR以及視頻IP核心。

　　

由此可見，蘋果下一代iPhone和iPad應該會采用Imagination的PowerVR 7係列GPU，對於核心數，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，不過這就對於下一代Apple A係列CPU要求很高了，不知道它“撐不撐得住”。不過，如果真是十六核，也許蘋果會再創造又一個奇跡。

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