El Apple A9 es un sistema en chip (SoC) basado en ARM de 64 bits diseñado por Apple Inc. , parte de la serie Apple Silicon . Fabricado para Apple tanto por TSMC como por Samsung , apareció por primera vez en el iPhone 6s y 6s Plus que se presentaron el 9 de septiembre de 2015. [12] Apple afirma que tiene un 70% más de rendimiento de CPU y un 90% más de rendimiento gráfico en comparación con su predecesor, el Apple A8 . [12] El 12 de septiembre de 2018, el iPhone 6s y el iPhone 6s Plus junto con el iPhone SE de primera generación se suspendieron, terminando la producción de chips A9. Las últimas actualizaciones de software para los sistemas iPhone 6s y 6s Plus, incluidos los iPhone SE (1.ª generación), que usan este chip, son iOS 15.8.3 , lanzado alrededor de agosto de 2024, ya que se suspendió con el lanzamiento de iOS 16 en 2022, y para el iPad (5.ª generación) que usa este chip fue iPadOS 16.7.10 , también lanzado el 3 de septiembre de 2024, ya que se suspendió con el lanzamiento de iPadOS 17 en 2023.
El A9 cuenta con una CPU de doble núcleo ARMv8-A de 1,85 GHz [3] de 64 bits diseñada por Apple [5] llamada Twister . [8] El A9 en el iPhone 6s tiene 2 GB de RAM LPDDR4 incluida en el paquete. [1] [5] El A9 tiene una caché L1 por núcleo de 64 KB para datos y 64 KB para instrucciones, una caché L2 de 3 MB compartida por ambos núcleos de CPU y una caché L3 de 4 MB que da servicio a todo el SoC y actúa como caché de víctima . [6] El A9 también cuenta con una GPU PowerVR Series7XT a 650 MHz personalizada , con 6 núcleos de sombreado personalizados y un compilador de Apple. [13]
El A9 incluye un nuevo procesador de imágenes , una característica introducida originalmente en el A5 y actualizada por última vez en el A7 , con una mejor reducción de ruido temporal y espacial, así como un mapeo de tonos local mejorado. [14] El A9 integra directamente un coprocesador de movimiento M9 integrado , una característica introducida originalmente con el A7 como un chip separado. Además de dar servicio al acelerómetro, giroscopio, brújula y barómetro, el coprocesador M9 puede reconocer comandos de voz de Siri . [14]
El A9 tiene compatibilidad con la codificación de códec de video H.264 . Tiene compatibilidad con la decodificación HEVC , [15] H.264, MPEG‑4 y Motion JPEG . [16]
El A9 cuenta con una solución de almacenamiento personalizada, que utiliza un controlador basado en NVMe diseñado por Apple que se comunica a través de una conexión PCIe . [17] El diseño NAND del iPhone 6s se parece más a un SSD de clase PC que a la memoria flash integrada común en los dispositivos móviles. Esto le da al teléfono una importante ventaja en el rendimiento de almacenamiento sobre los competidores que a menudo usan eMMC o UFS para conectarse a su memoria flash.
La microarquitectura del A9 es similar a la microarquitectura Cyclone de segunda generación (utilizada en el chip A8). Algunas de las características de la microarquitectura son las siguientes:
Aproximadamente la mitad del aumento de rendimiento con respecto al A8 proviene de la frecuencia de 1,85 GHz. Aproximadamente una cuarta parte proviene del mejor subsistema de memoria (cachés 3 veces más grandes). La cuarta parte restante proviene del ajuste de la microarquitectura. [ cita requerida ]
Según Apple, "cada dispositivo iOS tiene un motor criptográfico AES-256 dedicado integrado en la ruta DMA entre el almacenamiento flash y la memoria principal del sistema, lo que hace que el cifrado de archivos sea muy eficiente. En los procesadores A9 o posteriores de la serie A, el subsistema de almacenamiento flash se encuentra en un bus aislado al que solo se le concede acceso a la memoria que contiene datos del usuario a través del motor criptográfico DMA". [18]
Los chips Apple A9 son fabricados por dos empresas: Samsung y TSMC . La versión de Samsung se llama APL0898, que se fabrica en un proceso FinFET de 14 nm y tiene un tamaño de 96 mm2 , mientras que la versión de TSMC se llama APL1022, que se fabrica en un proceso FinFET de 16 nm y tiene un tamaño de 104,5 mm2 .
Se pretendía que no hubiera una diferencia significativa en el rendimiento entre las partes, [19] pero en octubre de 2015, se descubrió que los modelos de iPhone 6S con chips A9 fabricados por Samsung medían sistemáticamente una vida útil de batería más corta que aquellos con versiones fabricadas por TSMC en un uso intensivo de la CPU; la navegación web y los gráficos no eran muy diferentes. [20] Apple respondió que "las pruebas que hacen funcionar los procesadores con una carga de trabajo pesada continua hasta que se agota la batería no son representativas del uso en el mundo real", y dijo que las pruebas internas combinadas con los datos de los clientes demostraron una variación de solo el 2-3%. [21] [22]
Si bien el núcleo de la CPU Twister implementa la arquitectura del conjunto de instrucciones ARMv8-A con licencia de ARM Holdings , es un diseño de CPU independiente y no está relacionado con las CPU Cortex-A9 y ARM9 mucho más antiguas pero con nombres similares que están diseñadas por el propio ARM e implementan las versiones ARMv7-A y ARMv5E de 32 bits de la arquitectura.
Los procesadores son prácticamente idénticos en apariencia. Los embalajes tienen las mismas dimensiones (aproximadamente 15,0 × 14,5 mm) y solo presentan diferencias superficiales, como el texto de la denominación. En el interior del embalaje, la matriz de silicio es de tamaño diferente.
El procesador A9 figura como el requisito mínimo para ARKit . [23]
