A14是包括2大核+4小核,以及新的4核GPU,使用了台積電5nm工藝。
具體到各個模塊部分,A14 仍然延續了和前代一樣 6 核CPU(包括兩顆高性能核心和四顆高效能核心)與4核GPU的設計,兩部分性能相比 A12,分別提升了 40% 和 30% 左右。此外,A14配有16核心架構的神經引擎處理器(NPU,算力高達11Tops,A13相對有8核),擁有118億個晶體管(A13相對爲85億個)。
另外,蘋果A14芯片也更加明確的標志著,
蘋果的CPU已經進入了吃工藝制成紅利的階段
之前,A12開始,進入到A13,蘋果的大核心加入了AMX指令,同時大幅度的增加緩存大小,降低緩存的延遲周期。而A13小核心,在整數管線的提升也就一個可能把能執行flag set的管線增加了一個,主要的提升還是在使浮點和SIMD管線增加了一倍。
對于蘋果來說,追求大核心的巨核架構,在指令的本質並行度面前,CPU寬度已經達到了極限。這使得蘋果接下來,在大核心的整數的提升就只會在更加優化內存子系統和內部的寄存器大小。或者說除此之外,蘋果的大核心已經達到了原理上的物理極限。接下來要拓展CPU的性能也只會更加傾向于開發CPU的並行計算力,無論是A13的AMX還是A13的小核心SIMD管線翻倍,都是在發展向量指令,拓展CPU的並行算密度。
A14的改動將不僅僅是這一代你會看到的,預計將來就是只能這樣了。
A14 floorplan分析
Floorplan的基本分析
1.左邊有兩個16 bit DDR channel, 右邊也是兩個16bit DDR channel,這種DDR的實際上是LPDDR;
2.這種LPDDR放在四個角落,一般都是PoP封裝的,內存顆粒放在上面,CPU放在下面。
3.North方向,是USB buffer和PHY,IO相關的USB相關東西
4.在下面是GPU相關的東西,右下角中描述了一個GPU core裏面詳細的東西,如下圖所示。
5.再往下,是system cache, SLC相關的東西。
6.再往下,就CPU core, 包括大核firestorm core和小核icestorm core, 下面圖片能明顯看出大小區別,後面的面積對比也能大小區別。
7.再往下就是神經網絡模塊以及PCIe相關的接口
8.右邊一大片是ISP相關的模塊,這個是攝像,影視相關的模塊,是手機最重要的模組之一。
各模塊的面積密度分析
A14
area(mm^2)
size(MiB)
SRAM density(MB/mm^2)
Firestorm L2
2.385915493
8
3.353010626
Icestorm L2
1.193115302
4
3.352567848
SLC
4.359688836
16
3.669986689
TSMC 5nm HP
3.579030795
12
3.35286302
TSMC 5nm HD
4.359688836
16
3.669986689
total
7.938719631
28
3.527017114
Note: 橫屏看更直觀
A14基本上是A13的升級版本,由M1使用相同的技術制造而成。它使用了與M1相同的Firestorm核心和與A13相同大小的L2緩存。GPU與A13相同,IP塊與A13相同但進行了替換。同樣搭載了16核的神經引擎和與M1相同的Icestorm集群。
最後,是各種同類型芯片的SRAM 密度和relative upshift的對比,能更直觀看到差異。
M1
(TSMC 5nm HD)
M1
(TSMC 5nm HP)
A14
(TSMC 5nm HD)
SRAM density
3.42804
3.25374
3.66999
Relative upshift
0.00%
5.36%
-6.59%
A14
(TSMC 5nm HP)
Lakefield
(Intel 10nmSF)
SD855
(TSMC 7nm DUV)
SRAM density
3.35286
1.67599
2.46389
Relative upshift
2.24%
104.54%
39.13%
K980
(TSMC 7nm DUV HD)
KX5000
(HLMC 28nm)
SRAM density
2.38665
0.40707
Relative upshift
43.63%
742.13%
Note: 橫屏看更直觀
以上,供參考。