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    与华为抢5nm首发的苹果A14处理器性能到底有多炸裂?

      [  中关村在线 原创  ]   作者:耿鑫   |  责编:周博林
    不出意外,全球首批5nm芯片有华为海思麒麟9000和苹果A14,两家到底谁会首发,引人关注。苹果从A4苹果开创自研芯片之路,到即将到来的A14,十年的自研造芯路究竟会带来怎样的集大成之作,让它成为数以亿计果粉们的期待。

    作为每年科技界的春晚,苹果秋季新品发布会备受果粉们的期待。今年大会的主角iPhone12系列曝光的卖点还真不少,比如首次支持5G网络、加入ToF深感探测器、回归iPhone4的经典设计以及最高支持120Hz高刷新率等等。

    除了以上这些升级外,新机搭载的A14处理器更是吊足了很多性能党的胃口。每一代iPhone发布时,其搭载的A系列芯片总能引起手机圈的热议,甚至其风头会盖过其手机本身。作为苹果10年造芯路上的集大成之作,A14芯片性能到底有多么炸裂,今天我们一探究竟。

    晶体管数量超125亿 iPhone12搭载的A14芯片性能到底有多炸裂?

    01 5nm制程工艺 集成约125亿个晶体管

    早在6月份,台积电发布的财报上显示,其月营收首次达到1208.78亿新台币,环比5月增长28.8%。外界猜测,推动其营收增长的原因可能是受益于苹果A14芯片的代工项目,这也侧面说明了这款芯片已经开始了规模化量产。

    晶体管数量超125亿 iPhone12搭载的A14芯片性能到底有多炸裂?

    同样的,苹果也从台积电的制造工艺改进中连年受益。苹果A12采用7nm工艺制造,A13则进一步采用了台积电极紫外光刻的7nm工艺,实现了更快的运算速度和更低的功耗表现。

    可以确定的是,新一代苹果A14芯片将采用台积电的5nm工艺,同时它可能是首个能实现大规模量产的5nm工艺芯片。

    不同于前代7nm的升级,5nm制程工艺是一次大跨越。A14芯片在整个过程中广泛使用了极紫外(EUV)光刻技术,晶体管密度较7nm芯片提升80%,相同功率下运行速度能够提升15%性能、同性能下则可降低30%的功耗。

    此前外媒爆料,苹果A14芯片将集成约125亿个晶体管,对比约85亿个晶体管的A13芯片提升巨大,不得不说5nm工艺让芯片单位面积的晶体管数量猛增。

    晶体管数量超125亿 iPhone12搭载的A14芯片性能到底有多炸裂? 晶体管数量超125亿 iPhone12搭载的A14芯片性能到底有多炸裂?

    早在之前,网上就流出疑似A14芯片的GeekBench 5跑分,其显示单核跑分达1658分,多核4612分,主频为3GHz,相比A13芯片有了约25%的提升。当然这份跑分数据的真实性有待商榷,不排除它实际性能的提升会更大。

    GeekBench主要体现的是处理器的CPU性能,苹果A系列芯片的GPU性能同样是业界有名,特别是从A11换为自研方案后,之后的每一代芯片的图形处理能力都提升巨大。近期,国外知名爆料达人@Komiya称,A14芯片的GPU性能将比A13提升50%。

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    考虑到晶体管密度会大幅的提升,结合台积电之前的描述,A14 GPU部分提升50%并不算意外。游戏业务对于App Store的营收占比非常大,苹果此前还特意推出Apple Arcade服务,此次A14芯片GPU性能表现,值得玩家期待。

    当然,A系列芯片不仅仅包含CPU和GPU内核,其还包含用于特定任务的专用硬件。例如处理视频编码的图像处理器,以及负责机器学习的神经网络引擎。

    5nm制造工艺可以提供更高的晶体管数量,苹果还将增加Neural Engine内核,以及进行其他方面的架构改进。这样,即使A14会提升两倍的机器学习能力,也不足为奇了。

    02 A系列芯片的重要转折点 硬件是搭建苹果生态的桥梁

    iOS系统是封闭化生态而出名,这样的好处是便于管理,并为用户提供更安全、稳定的生态系统。不仅是软件,苹果对于芯片等硬件的把控也一直在收紧。

    从iPhone 4首发A4处理器开始,苹果就正式走上了自研芯片的道路,到如今的A13芯片,苹果已经整整发布了10款A系列芯片。要说能代表A系列芯片重要改变的,无非是下面要介绍的这两款。

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    首先,A7作为历史上首款64位移动处理器,其意义是划时代的。A7芯片搭载于iPhone5S上,其拥有全新的64位架构,采用28nm工艺,A7的性能比iPhone 5上的A6快2倍,是初代iPhone的40倍。

    无论对于苹果还是移动处理器产业来说,A7的问世都是跨越性的。在所有竞争对手的移动芯片还处在32位架构的时候,苹果率先首发了64位芯片,加快了移动芯片产业迈向64位处理器时代的步伐。虽然发布初期引来行业的争议,但现在来看,苹果当时的策略是具备前瞻性的。

    从A8到A10的阶段,A系列芯片的性能都在稳步提升,不断改良的制程工艺也让晶体管数量暴增。直到A11芯片的发布,苹果自研芯片的道路又开启了新的大门。

    A11采用当时最先进的10nm工艺制程,晶体管数量达43亿个,6核心设计大核性能相比A10提升25%,多核性能处理提升75%。当然这还不是最大的惊喜,正是从这一代开始苹果宣布将会采用自研GPU方案。

    晶体管数量超125亿 iPhone12搭载的A14芯片性能到底有多炸裂?

    该消息一出,Imagination的股价瞬间遭受重挫,暴跌近70%。Imagination此前一直为苹果A系列芯片设计GPU,其大部分营收都要依靠苹果支付的专利许可费用。事情总有转折,今年苹果与Imagination又重新与达成协议,外界认为,苹果很难在GPU领域绕开Imagination的专利,这也说明自研之路并非是一帆风顺的。

    另一方面,A11首次搭载神经网络引擎,每秒运算次数高达6000亿次,主要负责机器学习,其重要性体现在face ID及其一系列的拟我动画表情上。

    晶体管数量超125亿 iPhone12搭载的A14芯片性能到底有多炸裂?
    苹果A系列芯片的重要转折点(来源彭博社)

    我们可以看出,历史上苹果A系列芯片的重要转折点,都是为实际的软件服务而升级的。A7开创64位移动处理器时代,正是为64位软件生态而服务的。A11芯片采用自研GPU方案以及新增神经网络引擎,则是为iPhoneX的全面屏操作、手游的火热而升级的。芯片等硬件是搭建苹果软件生态的桥梁,两者相互影响,共同构成了“苹果生态”大厦。

    写在最后

    我们从历代苹果A系列芯片身上,可以发现一个规律,那就是苹果一般不会在芯片性能上挤牙膏。每一代新iPhone发布时,用户对于芯片的讨论热度,远远大过新机在其它方面的升级。今年A14芯片的性能提升究竟有多大,我们只有等到发布会上才能真正知晓,但可以肯定的是它的性能会很炸裂,势必会引起行业的热议。

    A系列芯片之所以这么强,不仅在于苹果独占移动芯片行业里领先的供应链优势,还在于它在自研芯片技术上的常年积累。像苹果这样财大气粗的公司,善于通过收购方式获得技术专利和人才,从另一角度看,收购更消灭了潜在的敌人,不可谓不妙。

    人无完人,设计芯片自然也一样。例如苹果芯片没有集成式基带,之前在与高通的比拼中落得下风,导致iPhone Xs系列被很多用户吐槽信号问题;另外,iPhone的散热能力比较差,致使芯片并不能完全发挥其性能,玩游戏发热降频为人所诟病。

    今年,iPhone12会不会有所针对性的改变,就让我们拭目以待吧。

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