iPhone 6S配备了一颗A9处理器，
台积电16nm/三星14nm工艺制造，依然是双核心，不过已经进化到第三代64位自主架构，主频也提高到了1.8GHz。据悉，A9处理器的CPU架构代号为“Twister”(龙卷风)。之前第一代64位架构的A7代号为“Cyclone”，后来的A8则是增强版Cyclone。从这一点也可以看出A9是又一次飞跃。同样在iOS 9系统下，iPhone 6S相比于iPhone 6提升了少则43％、多则84％！
iPhone 6 A8处理器整合的GPU是定制四核PowerVR GX6450，A9则升级为六核心，是新一代PowerVR GT7600。
3DMark图形测试，A9不但干掉了骁龙810，也战胜了iPad Air 2、Nexus 9这样的平板机，后者可是192个流处理器的Tegra K1，总分也更高。
iPhone 6S上还支持TLC/SLC混合缓存加速。下面是电池，2750毫安的iPhone 6S Plus坚持了不到13个小时，比前辈少了整整50分钟。iPhone 6S的没列出来但也类似，都缩水了5-6％
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