前幾天在“蘋果A14處理器裸片（Die）顯微分析：未達到臺積電宣稱的晶體管密度”這篇文章中我們已經看到了A14 芯片的裸片顯微照片，不過并沒有在照片上劃分出各個功能快。

今天SemiAnalysis和SkyJuice聯手進一步對A14芯片裸片的電子顯微照片做了詳細的功能塊分析。

A14裸片電子顯微照片及功能塊劃分

蘋果公司的A14由2個Firestorm內核，4個Icestorm小內核和4個GPU組成。

此核心配置與A13相似，因此CPU和GPU的所有性能提升都直接取決于體系結構的變化和時鐘p頻率的提升。A14的Icestorm小核心已經進行了大的修改，L1i cache從A13的Thunder核心的96KB擴展到了128KB。L1d也從48KB增長到64KB。NPU已經翻倍，達到16核，而A13中只有8核。使用上面的注釋，我們還可以估算每個IP塊的大小。

不出所料，盡管架構發生了變化，但大多數IP塊都縮小了不少。NPU由于核心數量翻倍而變大。由于進行了較大的架構改造，Icestorm核心并未縮小。不出所料，LPDDR4x PHY并未縮小。此外A14的系統級緩存依然未16MB，與去年的A13相同。

由于系統級緩存主要由SRAM單元組成，架構上的變化應該不會使面積對比有太大偏差。盡管臺積電宣稱SRAM從N7到N5縮小了1.35倍，但Apple的16MB系統緩存僅縮小了1.19倍。A14緩存的形狀有所不同，與A13相比更窄、更長。考慮到這種長寬比的變化，這個緩存的運行方式可能會重新設計。

從16MB LLC的面積減少乏力中得出的主要結論，對于業界來說意義深遠。蘋果并不是唯一一家依靠增加內存容量來提供巨大性能和功耗優勢的公司。

AMD、英特爾、Nvidia以及Graphcore等各種人工智能初創公司也都把增加最后一級緩存大小作為輔助，幫助它們在CPU、GPU和AI專用芯片上獲得架構上的優勢。為了解決DRAM的延遲而在芯片內部集成越來越大的緩存的時代已經過去，臺積電的N5只帶來了1.35x的理論SRAM縮減，而未來的N3則更是只有微不足道的1.2x。正如在前一篇文章中所討論的，3D集成將為我們帶來更多的活力，但是架構師在如何提高性能和性能方面需要更加聰明和更積極。

兩種潛在的途徑是轉向更復雜/更高效的緩存設計，或者引入替代性的存儲器，如NRAM、FeRAM或MRAM。隨著晶體管成本的上升和SRAM難以進一步縮小，摩爾定律正在慢慢失效。
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