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为什么苹果A11打遍天下无敌手

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来源: 作者: 2019-04-24 13:16:03

一般来说,苹果公司宣布推出新iPhone时,随之也会推出一款全新的系统级芯片,同往常一样,今年新推出的iPhone8、iPhone8Plus和iPhoneX都使用苹果自研发的A11仿生处理器。

苹果最新的SoC(芯片、处理器)与高通、三星、华为的最新产品都不可避免地进行比较,结果固然是苹果完胜。那末,为何苹果的SoC似乎总是打败竞争对手?为什么Android的总是落于人后?这里需要好好解释一下。

先从苹果A11仿生处理器开始

苹果芯片的设计使用,都是源于ARM(公司)的64位架构的处理器,这意味着苹果与高通,三星,华为等厂商,均使用相同的RISC芯片架构。

但不同之处在于,苹果拥有ARM的架构许可证,允许它从头开始设计自己的芯片。苹果公司的第一个64位ARM处理器是iPhone5S中使用的A7芯片。拥有双核心,主频率为1.4GHz,并采取4核PowerVRG6430GPU(图形处理器)。

而苹果最新推出的A11新品,拥有六核心,采用异构多处理(HMP)和自研发的GPU。其中,六个内核由两个高性能内核(代号为Monsoon)和四个节能内核(代号为Mistral)组成,并能够同时用所有核心进行工作。比上一代A10分开工作的高性能核心集群和高能效核心集群更加出色。

苹果声称这两个高性能内核比A10内核快25%,而四个高效核心的能力比A10的节能核心快了70%。工艺方面,A11采取台积电的10纳米制造工艺,芯片包括43亿个晶体管。尺寸为89.23平方毫米,比A10小30%。

来自iPhone8Plus的跑分测试,该设备在Geekbench的单核测试中得分4260,在多核测试中得分为10221。

我们来对照一下高通骁龙835

看图说话,苹果A11采取与高通骁龙835相同的制造工艺。A11是六核CPU,而835是八核。A11仿生处理器可以在每个核心上进行进程调度,835也可以做,但A10不能。尽管有类似的规格,但是A11的单核Geekbench得分是高通骁龙835的两倍。

为什么?

这里有个前提,Geekbench不会测试SoC的其他部分。像DSP,ISP和任何与AI相关的功能,都将影响这些处理器装备的平常体验。但仅仅速度上,苹果A11更具毁灭性。

在这里需要来一段苹果和高通的竞争历史课

目前可以肯定的是,苹果公司在2013年宣布推出64位A7芯片后,高通就追不上了。在那之前,苹果和高通都出货生产32位的ARMv7处理器,并运用在手机上。当时高通32位的骁龙800处理器还处于领先地位,与之配合的图像处理器Adreno330命运也很好。

而当苹果公司突然宣布推出64位ARMv8芯片时,高通意想到危机,但是手上什么都没有,虽然不久以后高通的64位处理器也来了。

相隔一年的2014年4月,高通推出了具有四个Cortex-A57内核和四个Cortex-A53内核的骁龙810,这是一款不完善的64位处理器。但在同一年,苹果公司宣布推出其第二代内置64位的A8处理器。

直到2015年3月,高通才宣布推出其第一代内置64位处理器,即骁龙820与其定制的KryoCPU内核。同年9月,苹果公司已经推出第三代64位处理器,即iPhone6S采取的A9,整整领先高通两个版本。

2016年,高通公司的产品再次迎来更新。来自ARM最新的CPU设计,高通量身定制开发出了Kryo280内核架构,也就是骁龙835处理器,采用四个Cortex-A73内核(具备调剂功能)和四个Cortex-A53内核(具有调剂功能)。发布时间为2016年冬季,欲对标苹果iPhone7的A10处理器、

然后就到了今年iPhone8的A11处理器了,与之对标的2018高通旗舰处理器还未出现。

苹果的CPU内核有什么不同?

1、虽然ARM自己在2012年10月份公布了Cortex-A57(64位处理器),但在时间上,ARM的合作伙伴将在2014年才能发布第一批64位处理器。但是,苹果2013年的手机就有64位ARMCPU了。并从此想法将这一年的距离拉大,事实如此,苹果每年都会有一个新的CPU核心设计。

二、苹果设计的芯片与手机发布紧密相连,虽然设计高性能的手机CPU很难,但是高通想要适配那么多安卓手机则更难,需要更长的时间。(Cortex-A57于2012年10月发布,但直到2014年4月才出现在智能手机上。)

三、苹果的CPU很大。在这项竞争中,大则意味着贵。据Linley集团的2016年报告,苹果A10的核心“是其他高端移动CPU的两倍”。即使较小的Zephyr内核比其低功耗的芯片要大得多,“几近是Cortex-A53的两倍”。

这里最关键在于,苹果卖的是手机,而不是芯片。因此,它可以使芯片用料很贵,并在其他地方收回资金,包括所使用芯片的手机终究价格。

4、苹果的CPU有很大的缓存,里面所用到的硅材料同样很贵,对于一些芯片制造商而言,其利润率乃至可以靠节省0.5平方毫米硅片来实现,但就像刚才说到的,苹果在这方面无需拮涩。

在Cortex-A75之前,ARM的Cortex处理器都没有支持L3缓存。但自从A7以来,苹果一直在使用大型L3缓存。AppleA7和A8拥有1MBL2高速缓存和4MBL3高速缓存。A9和A10具有3MBL2缓存和4MBL3缓存,总共为7MB缓存。根据Geekbench的信息显示,A11具有8MB的L2缓存,没有L3缓存。虽然Cortex-A75现在支持L3缓存,最多4MB和4MBL2缓存(每一个核心0.5MB),但这些都是由高通公司等芯片制造商决定是否使用的。

总结

不可否认,苹果拥有世界级的CPU设计团队,在过去几年中一直在世界各地生产出最好的SoC。苹果的成功并不是魔术。

在苹果你可以看到,优于其竞争对手的开发应用实践,以及每次仅为一两款产品开发的堪称奢侈品的芯片。正常情况下,苹果是处于绝对领先地位的,高通三星华为都将面临大黑天,除非:

1、苹果作死

2、芯片厂商不顾利益的联合打击

(作者:黑子可可责任编辑:刘炜博)新媒体最酷科技资讯扫码赢大奖

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