[轉載]iPhone 6s A9處理器再探; 漂亮的三級緩存

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早前市場曾根據已知消息和性能評估，認為A9的三級緩存容量達到了8MB，相比於A8 4MB翻了一番，所以表現更好，但是經過進一步的探尋，發現A9的三級緩存其實還是4MB，大小並沒有變。最直接的證據就是晶片面積分析。A8是台積電20nm工藝造的，三級緩存部分面積約4.9平方毫米，而台積電16nm版本的A9三級緩存部分面積約4.5平方毫米。

考慮到台積電16nm本來就是在20nm基礎上改進而來的，金屬間距都沒變，對三級緩存SRAM的影響很小，足以證明A9的三級緩存容量沒變。



但是，蘋果重新設計了A9三級緩存的架構，從包容式(Inclusive)變成了淘汰式(Victim)。

簡單地說，包容式緩存會包含一份上級緩存資料的完整拷貝，比如說A8二級緩存1MB、三級緩存4MB，後者其實就有四分之一的空間是前者的複製品，實際有效容量為3MB。

A9的二級緩存增大到3MB，再這麼幹顯然不行了，所以4MB的三級緩存就完全是自己的。這樣做的壞處當然是延長了三級緩存的延遲，但佔用的晶片面積也小了，就看你怎麼選了。



再看看這張之前的緩存/記憶體延遲測試圖，可以明顯發現3MB、7MB兩個節點的延遲發生了突變，正好對應三級緩存的開始和結束。之前對這塊理解有誤。

另外可以看出，A9的緩存延遲相比於A8其實大大降低了，所以蘋果選擇改變設計是很明智的。

不知道下一代A10會怎麼設計呢？延續A9？還是像A9X那樣完全取消三級緩存？