苹果今年发布的iPhone 6s/6s Plus手机外观无甚大变化，但内芯变化可就大了，且不说iPad Pro上的A9X处理器如何毁天灭地，但是手机上的A9处理器已经很逆天了，只用双核就能吊打全部安卓8核旗舰了。根据之前的分析，苹果A9处理器似乎用上了8MB L3缓存，容量同比翻倍，但深入分析之后发现L3缓存其实还是4MB，但实际效果反而更好了。

随着Chipworks对苹果A9、A9X处理器的芯片级分析更加深入，Anandtech也再次分析了A9处理器，之前他们认为A9处理器的L3缓存翻倍到了8MB，这已经是桌面级Core i7处理器的水平了，但这个分析其实并不准确，因为8MB L3缓存实在太好以致于不能让人信服。

以TSMC版A9芯片核心面积来看，A9处理器的L3缓存核心面积约为4.5mm2，而前代A8的4MB L3缓存核心面积为4.9mm2，虽然A9从A8的20nm升级到了16nm，但TSMC的16nm FinFET工艺是基于20nm改进的，这两种工艺的金属间距是一样的，这意味着A9、A8的L3缓存容量是一致的，都是4MB。

Chipworks分析的A9处理器示意图

A9处理器主要规格

虽然A9的L3缓存容量并没有增大，但这不意味着就没有变化，更关键的是苹果到底改进了什么。根据Chipworks的X光分析来看，A9处理器的L3缓存结构实际上重建了，确切地来说就是从之前的包含式缓存（ inclusive cache）变成了victim cache（被害式缓存）。

这两个名字比较拗口，如果你还记得之前我们写过AMD Zen处理器缓存架构改进的新闻就好理解了——Zen架构的缓存是从专有缓存变成了包含式缓存，跟Intel现在的处理器是一样的，缓存之间的数据是共享的，这样可以提供缓存利用率，提高命中率。现在苹果A9处理器的做法则是反过来了，从之前的包含式变成了专有缓存。

之前的包含式缓存中，4MB L3缓存实际上有1MB L2缓存在内的，实际上只有3MB L3缓存，而在A9处理器上，L2缓存已经增加到了3MB了，这时候不能再简单共享了，所以A9的4MB L3缓存就是真正的L3缓存了。

这种设计到底有什么好处或者缺点呢？来看下延迟曲线：

A9处理器的L2缓存是3MB，L3缓存是4MB，所以在7MB之后才会进入L3缓存，而L3缓存速度要比L2缓存更慢，也就是延迟更高，这就导致了A9处理器在3和7MB缓存时有明显的变化，具体来说就是：

A8处理器有1MB L2缓存，3MB L3有效缓存，所以1MB之后的延迟会因为进入L3缓存而增加，但A9处理器有3MB L2缓存，4MB L3缓存，所以在3MB之后延迟才会是L3级别的，3MB之前都是高速L2缓存，延迟更低，而在7MB之后理论上延迟才会跟A8上4MB之后的延迟差不多，因为这时候都要用到内存了（A9的LPDDR4内存带宽比A8的LPDDR3内存带宽更高则是另一个话题了）