分支预测失败代价周期为9，拥有4条整数流水线、4个算术逻辑单元、2个存取单元、2个分支单元等。A9芯片相较A8芯片效能的大幅提升主要是得益于其1.8 GHz的主频率、更好的储存子系统、更细致入微的微架构调校和更低的工艺节点。该芯片还包含了一个新的图像处理器，能为照相机提供更佳的降低杂讯、对焦效能。A9芯片内部还直接整合成一个M9运动协同处理器，这个协处理器主要负责采集和处理加速度感知器、陀螺仪、指南针、压力感知器等的资料，同时还负责识别Siri语音命令。
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