| 专业角度分析苹果A7：64位的优势与劣势 |
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| (2013-9-16 12:18:46) 1381人次浏览 |
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想用升级iPhone 5s的用户可能都是看中64位的A7处理器，甚至对这块芯片给予了非常高的期待。在这里要跟大家分析下，A7芯片拥有怎样的潜力，以及存在哪些不足。
根据苹果的介绍，A7与所有32位的iOS应用兼容。
苹果没有介绍iPhone5s的RAM是多少。32位地址最大能支持4GB内存，但是iPhone近期不太可能内置那么大的RAM，也肯定不会达到A7最大可寻址的256TB物理内存：尽管虚拟内存指针可有64位宽，但是芯片的架构决定了只能是48位的物理地址系统。64位指针让软件至少能有稍微多一些的headroom空间，不过可能每个软件会实际降到48位（较高的位元是给操作系统和一个未标注空间保留的）。
为什么要那么麻烦嵌入64位的芯片呢？有人嘲讽这只不过是营销噱头罢了，好让苹果声称“这是第一款也是市场上唯一一款内置64位芯片的智能手机”。如果苹果在接下来的新款iPad也用上A7芯片，苹果还可以说这是首款采用64位芯片的平板。
但这并非仅是噱头，苹果也将处理器的性能改善了，比32位的A6芯片提升一倍，包含的整数和浮点寄存器也是A6的两倍。为了能让芯片一次载入更多的数据，就意味着必须减少连续的缓存或内存访问。结果就造成核心的计算单元减少保持闲置等待数字处理的时间。
苹果告诉iOS应用开发者集中利用64位整数计算，才能有效利用新芯片的优势。同样地能利用ARM的NEON结构。
苹果的A7芯片是基于ARM的ARM v8设计，其指令集支持AES和SHA-1/SHA-256加密运算。苹果很有可能就是将这些利用于它的TouchID生物控制机制。
这些优势对64位软件来说都很好很棒，但对32位代码就没那么大优势。苹果也承认，32位代码在A7的表现不如64位版本的软件那么快速。这就是说，执行64位代码还有个缺点：当你的数据单元有两倍那么大时，举个例子，一个长的整数在A6芯片的iPhone占4字节，但在A7芯片的iPhone就要占到8字节。你需要两倍的内存来存储相同大小的信息。
虽然苹果没有公布iPhone5s的内存是多少，但看起来很有可能是2GB，比A6和A6X芯片多出一倍，尤其是苹果已经宣布A7的晶体管多达十亿以上。
还不仅仅是RAM的问题。使用更多的字节来存储一个值同时也意味着主芯片的缓存实际变小，这也将会降低性能。另外，苹果也没有公布A7的缓存有多大，目前猜测可能有32KB指令和数据缓存，1MBL2缓存，跟A6的一样。
当iPhone 5s运行一个32位应用时，iOS7不得不载入这个应用使用的任何系统架构的32位版本。这是在操作系统已经载入64位版本到内存之后另外又载入的版本。这会增加该运行应用对内存的占用空间，意味着操作系统必须更积极地将后台应用从RAM转移到闪存。同时拥有所有系统架构的32位和64位版本会增加操作系统占用的存储空间，不过即使是16GB的iPhone 5s也已经有足够的空间用于应用和内容的存储。
所有苹果自己的软件已经重新编译兼容64位的iOS，所以能拖累系统速度的就只剩那些第三方的应用了。难怪苹果那么热切希望开发者赶紧升级应用到64位版本。iOS的应用能同时是32位和64位的版本，但必须为64位进行一些优化才能确保发挥A7性能的优势。
当然，App Store如今拥有大量的第三方应用，要等大部分应用都支持64位还需要很长的时间。而且许多应用都是为更老的iOS版本设计的，不一定都会更新。即使更新支持64位的应用也不一定能马上看到两倍性能的提升。
这就是为什么电池续航时间短时间内不太可能会有很明显的改善。虽说应用运行的速度的确是加快了，处理器更多的时间处于低功耗状态，减少耗电量。但如果我们遇不到这些速度更快的应用，那么用户就无法看到64位的优势。
将iOS升级为64位操作系统与Mac OSX达到一致，OSX在2006年已改为64位。这说明了苹果的两个系统会有更紧密的结合。我们会看到运行iOS的苹果笔记本电脑吗？很有可能。
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