苹果习惯在每次发布新iPhone的时候给他们最新的 SoC（系统级芯片）取名，这一次也不例外。随着iphone6系列的发布，苹果迎来了他们的第八代 SoC，也就是 A8。

在 A6 和 A7 的 SoC 的快速更迭后--分别推出了苹果的第一款定制的 CPU 设计（Swift）和第一款基于 ARMv8 AArch 64 的设计（Cyclone 架构）后。A8 这款芯片更具结构性并且是苹果 SoC 设计最为直接的体现。这不是说苹果没有花时间来改进他们的设计，性能和功耗。只是经过观察，我们发现在 A8 中并没有找到类似 A6 和 A7 那样的彻底变化。

▲苹果首款20nm的A8

A8 的心脏和灵魂依然是 CPU 和 GPU。我们稍后会对这两个方面进行更具体的分析，但我们可以说这两个方面都要比 A7 有所进步。苹果今年的 GPU 依然选择了 Imagination 的 PowerVR，今年从基于 G6430 的 SerIEs6 系列升级到了更新的 GX6450 设计。同时苹果继续开发他们自家的 CPU，A8 也采用了最新的设计，这是一个升级版的基于 A7 Cyclone 架构的核心。

此时我们暂且先抛开 GPU 和 CPU，A8 最大的改变是它体积更小了。根据 Chipworks 的拆解显示，A8 采用了台积电新的 20nm 制程工艺，这使得 iphone 6 成为第一款配备 20nm 制程 SoC 的智能手机。

使用 20nm 制程的工艺我们并不意外，但尽管如此我们还是要考究一下其原因。首先，这意味着苹果已经将生产转移到台积电的 20nm HKMG Planar（高介电金属闸极平面）生产工艺，这使得苹果的 SoC 第一次用上了这种生产工艺。除此之外还有很多可能的理由--而并不是每一个理由都是技术层面的，但从生产发展的角度来看，台积电一直是过去几代 SoC 产品生产的领头代工厂，这使得他们成为第一家可以使用这种工艺来为 SoC 进行量产的公司。

此举值得考虑还因为这意味着苹果首次使用这种有待验证的工艺来为他们的 SoC 量产。在此之前苹果对于使用新的生产工艺的步伐一直不算快，直到去年年底他们才开始使用 28nm 制程的技术来为 A7 进行生产，而这距离 28nm 制程的技术可用已经超过一年了。

最后，使用 20nm 制程的工艺也是很有意思的一件事，因为之前的几代工艺都是“半跃进”式，从 45nm 到 40nm 到 32nm 到 28nm，而从 28nm 一下子跳到 20nm 则被认为是“全跃进”（苹果没有用过 40nm）。这意味着我们看到的是在晶体管密度技术方面的巨大跃进，从理论上来看，也可以看作是功耗的巨大减少。

事实上台积电的 20nm 工艺会是一个大杂烩：它相比 28nm 制程的工艺，可以提供 30%的加速，密度提升 1.9 倍，或者功耗减少 25%。尤其是功耗和速度将会是最直接的体现，任何的高主频都会让功耗的改进不再明显，尤其是比较到三星和台积电的 SoC 的时候。

不考虑台积电和三星直接的微小差别的话，在理想情况下苹果着眼于 51%的区域测量。而在实际情况下，密度将取决于 I/C 的设定管理。对于完整的芯片来说 60-70%的比例系数更算得上是更好的粗略估算。简单地说，对于苹果来说就是获得了更多创造新功能的空间和减少了芯片的总体面积。

与此同时苹果今年再一次地公开了芯片的面积和晶体管的数量。A8 大约有 20 亿个晶体管，与之相对的是 A7 的“超过 10 亿个”--89 平方毫米的面积，这比 A7 的 102 平方毫米减少了 13%。这证明苹果选择在增加功能/性能和减少大小之间选择了分离晶体管的密度，而不是集成在一起。

至于说到使用 20nm 制程的工艺是一个好的主意，是因为苹果和台积电需要处理好 20nm 芯片的良率的问题（20nm 的良率没有 28nm 的高）。良率不高的情况下，更小型的芯片面积可以降低生产过程中的瑕疵来抵消一些良率带来的损失，从而提高总体的良率。

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