A5

至於生產工藝，大致推測A5處理器所用的為45nm製程，A4處理器編號為：APL0398B01，而A5處理器編號為：APL0498E01。UBM TechInsights採用了光學放大與掃描電子顯微鏡結合的方法分析了兩款處理器的異同之處，涉及的項目包括metal1互聯層節距，邏輯/SRAM電路用晶體管結構，核心封裝方式等等，並將A5的有關測試數據與三星其它45nm產品進行了對比。

根據市場調研公司iSuppli於2011年3月13日發佈的報道《iPad 2 Carries Bill of Materials of $326.60, IHS iSuppli Teardown Analysis Shows》一文，蘋果A5芯片的成本相對於A4提升了約75%。如果核心面積提升2倍的話，那麼這種程序的成本提升也是與猜測相對應的。因此A4升級至A5，核心尺寸的增加也是可以理解的。

不過iSuppli估計A5芯片的成本大約為14美元。因此雖然核心面積的增加(A4 53平方毫米、A5 122平方毫米)，導致了成本的增加，但是其帶來的影響並不大，其影響甚至還不如功耗變化的影響大。

另外根據IO Snoops的分析，蘋果A4處理器的工作頻率固定在1GHz，而A5處理器則可以隨當前運行的應用程序而改變運行頻率。UBM TechInsights表示，這顯示A5處理器採用了比A4更優秀的電源管理電路設計，而這也是A5相對A4的重要區別之一。這個區別的另外一個佐證是iPad2上所使用了由Dialog Semiconductor製造的電源管理IC芯片，這款芯片的型號也與A4所用的芯片有所區別。所以在性能大幅度的提升下，功耗得到了合理的控制。

除了核心數量曾加，A5 Cortex-A9 CPU架構也出現了變化。Cortex-A8採用的是雙指令解碼管線，程序指令採用的是In-Order執行（即順序執行，只能按固定的優先級處理，處理速度較慢）。如果以IntelCPU對比，差不多相當於其Pentium時代產品。而Cortex-A9雖然同樣採用的是雙指令解碼，但是其指令執行順序為Out-of-Order（亂序執行，可以多任務並行執行，最大限度發揮處理器的效能，處理速度快），容許量方面相差25%。

這個所帶來的影響程序，可以通過Cortex-A9所佔據的核心區域來了解。通過ARM公司在2010年的“CMP Conference”所進行的演示，在使用台積電 40nm工藝的雙核心Cortex-A9的核心面積約在6.7平方毫米，其頻率目標為2GHz，1.9W功耗，這裏還包括了L1緩存和總線接口。

順便介紹一下的是X86架構雙指令Out-of-Order Bobcat核心基於40nm工藝時，單核心面積在5平方毫米以上，因此Cortex-A9雙核要比雙核的X86芯片面積小很多。

因此可以估計如果採用三星45nm工藝的話，其面積會比台積電40nm要大。同時以1GHz頻率為目標的A5 Cortex-A9核心，為了保證10小時的續航時間，台積電已經拿出最好的電力控制方案了。而我們拿到的iPad2的核心處理器主頻被鎖定在了900MHz，可見在性能和功耗方面想兩全還是太困難了。

iPad2上GPU核心數量也由以前的1個變成了2個。GPU核心架構為Imagination Technologies的PowerVR SGX543MP2,不過根據介紹其性能同樣也提升了2倍以上。PowerVR SGX的晶體管數量提升是肯定的，因此其雙核心華對於A5的核心面積以及功耗影響也是很大的。

採用的測試程序為Futuremark的Tai Chi（太極），從測試的影片中，我們能明顯看出左側開發機的流暢度和光影效果要強於右側的Nexus S。未來索尼NGP將會採用PowerVR SGX543MP4+，圖形處理能力比起展示的雙核GPU SGX543MP2提升會更多。

PowerVR SGX架構並不是SIMD(Single Instruction, Multiple Data)架構，應該説其設計與NVIDIA架構設計很相似，與AMD的VLIW(Very Long Instruction Word)架構設計存在差異。

當前的PowerVR SGX架構單個核心最多可擁有16個scalar處理器。一般認為iPad的PowerVR Core最多核心數量同樣為16個，由於iPad2核心數量成為了2個，因此處理器數量也提升至32個。這個構成其處理器數大大超過了Tegra 2(G70架構1Vertex Shader+1Pixel Shader的構成)。

另外就是scalar處理器共計32個，這個數字與NVIDIA GF100系列Fermi建架構的單個SM(Streaming Multiprocessor)相等。當然實際的性能影響因素是多種多樣的，比如説顯存帶寬啊，GPU主頻等等。在iPad2發佈的時候，喬布斯提到圖形性能將提升9倍的言論，這個數字的來源根據仍然不清楚。

iPad2性能的提升，受益最大的當然就是遊戲。Apple的電腦產品每年都會進行硬件的升級，對於電腦而言同樣也需要3D圖形性能的提升。2010年在推出iPad後，Epic Games和id Software的2大FPS(First Person Shooter)遊戲廠商均為其量身定製了FPS遊戲，包括有Epic Games旗下Chair Entertainment推出的《Infinity Blade》以及id Software的《RAGE HD》。

我們不能説未來的遊戲市場就會被蘋果的iPad和iPhone所主宰，但是在掌上設備中，確實是從iOS平台上風靡起來的。在iPhone正式採用A4處理器之後，大量的遊戲開始扎堆推出，而且畫面也有了質的提升。相信在A5推出之後，更多更絢麗的遊戲也會接踵而至的。

當然，A5處理器的特點之一就是核心面積巨大，作為一顆移動產品的低功耗ARM芯片，它的122平方毫米的尺寸確實太大了，不利於功耗的降低和成本的控制；當然了成本對蘋果而言不是問題。反觀NVIDIA的Tegra2，芯片面積49平方毫米，CPU部分一樣，解碼能力等甚至比A5高；雖然A5的GPU理論性能比Tegra2高大約4倍，但是實際測試性能測試折算之後只高1.6倍。

不過畢竟蘋果不是搞芯片設計的，A5的核心及GPU都是來自於ARM及Imagination Technology的授權，所以實際來説還是Imagination Technology太不給力了。但是蘋果的優勢就是優化能力，當年在三星的ARM11構架的400MHz還不是太成熟的芯片以及128MB內存的配合下iPhone 1代都能取得如此的成就，蘋果的軟件優化實力的確讓人欽佩。