再探苹果6S的A9处理器三级缓存很棒

之前我们曾对iPhone 6S里的A9处理器进行过详细的技术分析，基本了解了它的秘密，但结果发现，有一点是错误的。

当时根据已知消息和性能评估，认为A9的三级缓存容量达到了8MB，相比于A8 4MB翻了一番，所以表现更好，但是经过进一步的探寻，发现A9的三级缓存其实还是4MB，大小并没有变。

最直接的证据就是芯片面积分析。A8是台积电20nm工艺造的，三级缓存部分面积约4.9平方毫米，而台积电16nm版本的A9三级缓存部分面积约4.5平方毫米。

考虑到台积电16nm本来就是在20nm基础上改进而来的，金属间距都没变，对三级缓存SRAM的影响很小，足以证明A9的三级缓存容量没变。

但是，苹果重新设计了A9三级缓存的架构，从包容式(Inclusive)变成了淘汰式(Victim)。

简单地说，包容式缓存会包含一份上级缓存数据的完整拷贝，比如说A8二级缓存1MB、三级缓存4MB，后者其实就有四分之一的空间是前者的复制品，实际有效容量为3MB。

A9的二级缓存增大到3MB，再这么干显然不行了，所以4MB的三级缓存就完全是自己的。这样做的坏处当然是延长了三级缓存的延迟，但占用的芯片面积也小了，就看你怎么选了。

再看看这张之前的缓存/内存延迟测试图，可以明显发现3MB、7MB两个节点的延迟发生了突变，正好对应三级缓存的开始和结束。之前对这块理解有误。

另外可以看出，A9的缓存延迟相比于A8其实大大降低了，所以苹果选择改变设计是很明智的。

不知道下一代A10会怎么设计呢?延续A9?还是像A9X那样完全取消三级缓存?

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