前幾天在“蘋果A14處理器裸片(Die)顯微分析:未達到臺積電宣稱的晶體管密度”這篇文章中我們已經(jīng)看到了A14 芯片的裸片顯微照片,,不過并沒有在照片上劃分出各個功能快,。
今天SemiAnalysis和SkyJuice聯(lián)手進一步對A14芯片裸片的電子顯微照片做了詳細的功能塊分析,。
A14裸片電子顯微照片及功能塊劃分:
蘋果公司的A14由2個Firestorm內(nèi)核,,4個Icestorm小內(nèi)核和4個GPU組成。
此核心配置與A13相似,,因此CPU和GPU的所有性能提升都直接取決于體系結(jié)構(gòu)的變化和時鐘p頻率的提升,。A14的Icestorm小核心已經(jīng)進行了大的修改,L1i cache從A13的Thunder核心的96KB擴展到了128KB,。L1d也從48KB增長到64KB,。NPU已經(jīng)翻倍,達到16核,,而A13中只有8核,。使用上面的注釋,我們還可以估算每個IP塊的大小,。
不出所料,盡管架構(gòu)發(fā)生了變化,,但大多數(shù)IP塊都縮小了不少,。NPU由于核心數(shù)量翻倍而變大。由于進行了較大的架構(gòu)改造,,Icestorm核心并未縮小,。不出所料,LPDDR4x PHY并未縮小,。此外A14的系統(tǒng)級緩存依然未16MB,,與去年的A13相同,。
由于系統(tǒng)級緩存主要由SRAM單元組成,架構(gòu)上的變化應該不會使面積對比有太大偏差,。盡管臺積電宣稱SRAM從N7到N5縮小了1.35倍,,但Apple的16MB系統(tǒng)緩存僅縮小了1.19倍。A14緩存的形狀有所不同,,與A13相比更窄,、更長??紤]到這種長寬比的變化,,這個緩存的運行方式可能會重新設(shè)計。
從16MB LLC的面積減少乏力中得出的主要結(jié)論,,對于業(yè)界來說意義深遠,。蘋果并不是唯一一家依靠增加內(nèi)存容量來提供巨大性能和功耗優(yōu)勢的公司。
AMD,、英特爾,、Nvidia以及Graphcore等各種人工智能初創(chuàng)公司也都把增加最后一級緩存大小作為輔助,幫助它們在CPU,、GPU和AI專用芯片上獲得架構(gòu)上的優(yōu)勢,。為了解決DRAM的延遲而在芯片內(nèi)部集成越來越大的緩存的時代已經(jīng)過去,臺積電的N5只帶來了1.35x的理論SRAM縮減,,而未來的N3則更是只有微不足道的1.2x,。正如在前一篇文章中所討論的,3D集成將為我們帶來更多的活力,,但是架構(gòu)師在如何提高性能和性能方面需要更加聰明和更積極,。
兩種潛在的途徑是轉(zhuǎn)向更復雜/更高效的緩存設(shè)計,或者引入替代性的存儲器,,如NRAM,、FeRAM或MRAM。隨著晶體管成本的上升和SRAM難以進一步縮小,,摩爾定律正在慢慢失效,。
原文:https://semianalysis.com/apple-a14-die-annotation-and-analysis-terrifying-implications-for-the-industry/