通常，每當(dāng)電銷(xiāo)機(jī)器人公司發(fā)布新的iPhone時(shí)，它也會(huì)發(fā)布新的IOS系統(tǒng)，可能今年也不例外吧。不可避免地，每次將電銷(xiāo)機(jī)器人最新的SoC與高通，三星和華為的最新產(chǎn)品進(jìn)行比較。一般標(biāo)桿數(shù)據(jù)出來(lái)后電銷(xiāo)機(jī)器人公司每次都是獲勝者。

那么，為什么電銷(xiāo)機(jī)器人的SoC似乎總是能打敗競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手？為什么Android使用的處理器似乎遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后？電銷(xiāo)機(jī)器人的芯片真的那么好嗎？那就讓我來(lái)解釋一下。

電銷(xiāo)機(jī)器人A11仿生

電銷(xiāo)機(jī)器人設(shè)計(jì)使用ARM 64位指令體系結(jié)構(gòu)的處理器。這意味著電銷(xiāo)機(jī)器人的芯片使用與高通，三星，華為等相同的底層RISC架構(gòu)。不同之處在于，Apple持有ARM的體系結(jié)構(gòu)許可，從而可以從頭開(kāi)始設(shè)計(jì)自己的芯片。電銷(xiāo)機(jī)器人公司第一個(gè)內(nèi)部64位ARM處理器是在iPhone 5S中使用的電銷(xiāo)機(jī)器人A7。它具有一個(gè)主頻為1.4 GHz的雙核CPU和一個(gè)四核PowerVR G6430 GPU。

快進(jìn)了四年，Apple的最新產(chǎn)品A11具有六核CPU，使用了異構(gòu)多處理（HMP）和內(nèi)部GPU（在Apple決定停止使用Imagination的GPU之后）。

六個(gè)CPU內(nèi)核由兩個(gè)高性能內(nèi)核（代號(hào)為Monsoon）和四個(gè)節(jié)能內(nèi)核（代號(hào)為Mistral）組成。與電銷(xiāo)機(jī)器人A10一樣，電銷(xiāo)機(jī)器人A10也具有高性能內(nèi)核集群和高能效內(nèi)核集群零售管理系統(tǒng)，而A11能夠同時(shí)使用所有六個(gè)內(nèi)核。

電銷(xiāo)機(jī)器人公司聲稱(chēng)，兩個(gè)高性能內(nèi)核比A10中的內(nèi)核快25％，而四個(gè)高效內(nèi)核比其前身中的節(jié)能內(nèi)核快70％。A11由臺(tái)積電在10 nm處理節(jié)點(diǎn)上制造，芯片包含43億個(gè)晶體管。芯片尺寸為89.23 mm2，比A10小30％。

根據(jù)我們使用iPhone 8 Plus進(jìn)行的內(nèi)部測(cè)試，該設(shè)備在Geekbench的單核測(cè)試中獲得4260分，在多核測(cè)試中獲得10221分。

Apple A11和驍龍835

Apple A11使用與驍龍 835相同的制造工藝。A11是六核CPU，而835是八核芯片組。A11 Bionic現(xiàn)在可以執(zhí)行每核的進(jìn)程調(diào)度，而835可以完成，而A10則不能。盡管規(guī)格相似，但A11的單核Geekbench得分是驍龍 835的兩倍。

從表面上看，六核A11的多核性能比八核驍龍 835快50％。但是如上所述，Geekbench并未測(cè)試SoC的其他部分。DSP，ISP和任何與AI相關(guān)的功能都會(huì)影響使用這些處理器的任何設(shè)備的日常體驗(yàn)。但是，在原始CPU速度方面，A11無(wú)疑是贏家。

在那之前，電銷(xiāo)機(jī)器人公司和高通公司都已經(jīng)在交付用于移動(dòng)設(shè)備的32位ARMv7處理器。高通公司以其32位驍龍 800 SoC引領(lǐng)了這一領(lǐng)域。它使用內(nèi)部Krait 400內(nèi)核以及Adreno 330 GPU。

當(dāng)電銷(xiāo)機(jī)器人突然宣布推出64位ARMv8 CP時(shí)，高通一無(wú)所獲。當(dāng)時(shí)，它的一位高管稱(chēng)64位A7為“營(yíng)銷(xiāo)手段”，但高通公司很快就提出了自己的64位策略。

2014年4月，高通推出了 具有四個(gè)Cortex-A57內(nèi)核和四個(gè)Cortex-A53內(nèi)核的驍龍810?！?Cortex”系列內(nèi)核直接來(lái)自ARM（ARM體系結(jié)構(gòu)的托管人）。但是在同一年，電銷(xiāo)機(jī)器人公司宣布了其第二代內(nèi)部64位CPU A8。直到2015年3 月，高通才能夠宣布其第一代內(nèi)部64位CPU 驍龍 820及其定制的Kryo CPU內(nèi)核。

同年9月，電銷(xiāo)機(jī)器人發(fā)布了使用A9處理器的iPhone 6S，這是電銷(xiāo)機(jī)器人的第三代 64位內(nèi)部CPU。突然，高通落后電銷(xiāo)機(jī)器人兩代。

2016年，高通公司再次提供了ARM的產(chǎn)品，但它有所不同。ARM創(chuàng)建了一個(gè)新的許可計(jì)劃，該計(jì)劃允許最受信任的合作伙伴及早訪(fǎng)問(wèn)其最新的CPU設(shè)計(jì)，甚至可以進(jìn)行某種程度的定制。結(jié)果就是Kryo 280 CPU內(nèi)核。根據(jù)規(guī)格表，驍龍 835使用八個(gè)Kryo 280內(nèi)核，但是通常認(rèn)為它具有四個(gè)Cortex-A73內(nèi)核（有調(diào)整）和四個(gè)Cortex-A53內(nèi)核（有調(diào)整）。對(duì)于驍龍 835，高通將公告從春季改為冬季，這意味著835是在Apple A10和iPhone 7之后發(fā)布的。

Apple的CPU內(nèi)核有什么不同？

關(guān)于Apple的CPU核心，有幾項(xiàng)重要的認(rèn)識(shí)。

1. 64位ARM的CPU具有領(lǐng)先地位

首先，在基于64位ARM的CPU方面，電銷(xiāo)機(jī)器人公司幾乎領(lǐng)先于所有人。盡管ARM本身于2012年10月宣布了Cortex-A57，但建議的時(shí)間表是ARM的合作伙伴將在2014年內(nèi)交付首批處理器。但是Apple在2013年的設(shè)備中配備了64位ARM CPU。該公司此后一直在利用早期的領(lǐng)導(dǎo)者，并且每年都會(huì)產(chǎn)生新的CPU內(nèi)核設(shè)計(jì)。

2. Apple的SoC工作與電銷(xiāo)機(jī)器人發(fā)布緊密相關(guān)

設(shè)計(jì)高性能移動(dòng)CPU很難。對(duì)于高通而言，因?yàn)檠邪l(fā)確實(shí)很難，所以每次都需要很長(zhǎng)時(shí)間。Cortex-A57于2012年10月發(fā)布，但直到2014年4月才出現(xiàn)在智能電銷(xiāo)機(jī)器人中。這是一個(gè)漫長(zhǎng)的交貨時(shí)間，但目前交貨時(shí)間正在改變。

例如：華為Mate 9中的麒麟960在ARM Mali-G71 GPU交付給華為僅8個(gè)月后發(fā)布。有一種說(shuō)法是，既然電銷(xiāo)機(jī)器人公司內(nèi)部做所有事情，那么緊密的聯(lián)系使它可以將開(kāi)發(fā)周期縮短幾個(gè)寶貴的星期。

3. Apple的CPU很昂貴

根據(jù)Linley Group 2016年的一份報(bào)告， Apple A10中的Hurricane內(nèi)核“大約是其他高端移動(dòng)CPU的兩倍”。甚至較小的Zephyr內(nèi)核也比其低功耗內(nèi)核大得多，“幾乎是Cortex-A53的兩倍”。這里的關(guān)鍵是電銷(xiāo)機(jī)器人銷(xiāo)售智能電銷(xiāo)機(jī)器人，而不是芯片。結(jié)果，它有能力使SoC變得更昂貴，并在其他地方（包括最終零售價(jià)）收回資金。

4. Apple的CPU具有很大的緩存

硅要花不少錢(qián)，對(duì)于某些芯片制造商來(lái)說(shuō)，其利潤(rùn)率僅能節(jié)省0.5平方毫米的硅。像上面的第三點(diǎn)一樣，Apple能夠制造更大的芯片（就硅片成本而言），并且其中包括大容量緩存。

在Cortex-A75之前，ARM的Cortex處理器都不支持L3緩存。但是自A7以來(lái)，電銷(xiāo)機(jī)器人一直在使用大型L3緩存。電銷(xiāo)機(jī)器人A7和A8具有1 MB的L2緩存和4 MB的L3緩存。A9和A10具有3 MB的L2緩存和4 MB的L3緩存，即總共7 MB的緩存。根據(jù)Geekbench的說(shuō)法，A11具有8 MB的L2緩存，沒(méi)有L3緩存。盡管Cortex-A75現(xiàn)在支持L3緩存（也可以支持高達(dá)4 MB和4 MB的L2緩存（每個(gè)內(nèi)核0.5 MB）），但高通等芯片制造商可以決定要包括多少緩存。

5. Apple以較低的主頻生產(chǎn)具有寬管道的處理器

從廣義上講，SoC制造商可以用狹窄的管道制造CPU內(nèi)核，但可以在高時(shí)鐘頻率下運(yùn)行該管道?；蚴褂幂^寬的管道，但時(shí)鐘速度較低。就像現(xiàn)實(shí)世界中的水管一樣零售管理系統(tǒng)，您既可以通過(guò)較窄的管道以高壓泵送水，也可以通過(guò)較寬的管道以低壓泵送水。在兩種情況下，理論上您都可以實(shí)現(xiàn)相同的吞吐量。ARM恰好落在狹窄的流水線(xiàn)陣營(yíng)中，而電銷(xiāo)機(jī)器人則落在了更廣的流水線(xiàn)陣營(yíng)中。Cortex-A75的最大頻率可以在10 nm上達(dá)到3 GHz，而Apple A10的最大頻率可以達(dá)到2.34 GHz。

總結(jié)

目前Apple產(chǎn)品線(xiàn)中CPU占了很重要的位置，像電銷(xiāo)機(jī)器人系列、iPhone系列、iPad系列都需要CPU支撐，而且本身電銷(xiāo)機(jī)器人是做產(chǎn)品的，所以更了解技術(shù)側(cè)和產(chǎn)品側(cè)大家共同的需求，更容易尋找痛點(diǎn)去優(yōu)化CPU性能，當(dāng)然主要是電銷(xiāo)機(jī)器人有雄厚的研發(fā)能力，才能去支撐這么耗錢(qián)耗時(shí)間的CPU研發(fā)。

那你覺(jué)得iPhone的CPU芯片為什么一直領(lǐng)先呢？歡迎在評(píng)論區(qū)閑聊討論，大家一起學(xué)習(xí)探討。