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蘋果的芯片發(fā)家史

電子工程師 ? 來源:半導(dǎo)體芯精英 ? 作者:半導(dǎo)體芯精英 ? 2020-09-26 10:43 ? 次閱讀
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9月16日凌晨消息,蘋果公司今日通過線上方式推出秋季新品,包括Apple Watch Series 6智能手表,新一代iPad Air平板電腦等。由于疫情影響,蘋果繼六月WWDC全球開發(fā)者大會(huì)之后,繼續(xù)通過線上(錄播)形式發(fā)布新品。這也是蘋果公司近10年來首次線上秋季發(fā)布會(huì)。

本次發(fā)布會(huì)之前,網(wǎng)上已經(jīng)流傳了很多所謂的“內(nèi)部人士”發(fā)表了最新的產(chǎn)品消息,例如iPhone 12增加毫米波雷達(dá)芯片,推出新的AirTags、AirPods Studio、HomePod mini、Apple TV 4K等,可謂是吊足了胃口,然而事實(shí)是,這些東西全都沒出現(xiàn),整場發(fā)布會(huì)僅僅就是手表和iPa,對(duì)于手捧iPhone等新Iphone的熬夜黨來說,基本上這個(gè)夜算是白熬了。

但要說一點(diǎn)意思沒有也不是,唯一讓人期待的可能就是這次發(fā)布的A14芯片了,總結(jié)下來有以下幾個(gè)點(diǎn):

臺(tái)積電5nm制程工藝,具有118億個(gè)晶體管;

6核中央處理器,性能提升40%;

4核圖形處理器,性能提升30%;

16核神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引擎,運(yùn)算能力高達(dá)每秒11萬億次;

中央處理器內(nèi)置第二代機(jī)器學(xué)習(xí)加速器,機(jī)器學(xué)習(xí)計(jì)算速度快達(dá)以往的10倍。

A14仿生芯片的率先到來,除了為iPad Air性能加持外,似乎也為接下來iPhone的發(fā)布提前熱了場子。而且?guī)炜艘砸粋€(gè)有趣的對(duì)比來體現(xiàn)IPad Air的性能優(yōu)越,他們拿新的iPad Air與相同售價(jià)區(qū)間的最暢銷筆記本電腦來比,厚度只有它們?nèi)种?,重量只有它們的四分之一,但圖形處理方面性能卻是這些筆記本的兩倍。掐指一算,蘋果A系列已經(jīng)經(jīng)過了10個(gè)年頭,相比較于隔壁PC端的英特爾,蘋果每一代處理器并不都是擠牙膏設(shè)定,反而有些型號(hào)具有劃時(shí)代的意義。

蘋果的芯片發(fā)家史

人們愛上蘋果大多是在喬老爺子再世的時(shí)候IPhone4那驚為天人的操作表現(xiàn);作為蘋果的處女作,A4芯片采用一顆45nm制程800MHz ARM Cortex-A8的單核心處理器,GPU為PowerVR SGX 535,L2的緩存為640KB,相比較當(dāng)時(shí)如日中天的三星S5PC110,人們驚奇的發(fā)現(xiàn),二者的處理器十分相似,僅僅是主頻有所不同,核心的CPU架構(gòu)方面沒有什么變化,所以嚴(yán)格按照自研的定義來說,這顆芯片并不能算蘋果真正自主研發(fā)的成果。

隨后,時(shí)間來到2011年3月,在IPhone4大獲成功的基礎(chǔ)上,喬幫主為IPhone4s升級(jí)了A5處理器,相比較A4來說,A5的處理器架構(gòu)也由之前來自于Cortex-A8架構(gòu)升級(jí)到了更為強(qiáng)勁的Cortex-A9,相比較下來,Cortex-A9擁有更高的計(jì)算能力和更低的功耗。而GPU部分則搭載了PowerVRSGX543+,圖形性能提升明顯。號(hào)稱 CPU 性能是初代 iPad 的兩倍,GPU 是初代的 9 倍,A5X是其性能的加強(qiáng)版,圖形處理器采用的是四核心,用于第三代iPad,圖形處理能力為iPad 2上的兩倍

時(shí)間繼續(xù)向后推移,到了2012年9月,A6處理器橫空出世,A6由蘋果旗下的子公司Intrinsity設(shè)計(jì)、三星代工制造,其采用了獨(dú)特架構(gòu)設(shè)計(jì),性能介于Cortex-A9和Cortex-A5之間,基于32nm工藝制程,能夠動(dòng)態(tài)調(diào)整CPU電壓/頻率特性,在核心方面,GPU集成的是一顆三核心的PowerVR SGX 543MP3圖形處理單元,性能是A5的兩倍多。這顆芯片給世人最大的印象就是在跑分方面,雖然沒有從雙核直接升級(jí)到四核,但是評(píng)測階段卻吊打了當(dāng)時(shí)大部分熱門四核安卓機(jī),一路沖到了跑分榜第一名,也第一次向世人證明了,CPU性能不是簡單的“堆核心”就可以了。

A7處理器相比較以往的處理器,除了在性能方面日常2倍率提升外,其創(chuàng)新性的圖形處理方面更具有劃時(shí)代意義,A7創(chuàng)新性的提出了:“未來機(jī)型一定要滿足用戶剪視頻、P圖等需求”摒棄了大家一起堆核心的日常操作,而是在GPU端采用了Arm-v8 64位指令集,一級(jí)自家的Cyclone架構(gòu),芯片從32nm進(jìn)階到28nm工藝,主頻為1.3GHz,明眼人一看就知道其在新的研發(fā)方向上下了血本。剛在上市初,就遭到了友商們的嗆聲不斷,然而,事實(shí)證明,64位的確是蘋果一個(gè)非常有前瞻性的思想,因?yàn)橄M(fèi)者們發(fā)現(xiàn),隨著手機(jī)游戲與視頻清晰度對(duì)圖顯要求越來越高,想要流暢體驗(yàn)游戲,A7處理器完全勝出。

隨后,A8、A9、A10都是在A7的基礎(chǔ)上,把核心數(shù)和處理器及GPU的性能相繼提升,一直到了A10X,這款集大成之作采用了3+3的6核設(shè)計(jì),外加了1個(gè)12核GPU,實(shí)測下載剪輯4K視頻,渲染精細(xì)3D模型,創(chuàng)建,標(biāo)記復(fù)雜的文檔文稿等功能都很全面,相比于現(xiàn)在的A11、A12處理器,A10X的性能也毫不遜色。

A11、A12、A13處理器雖然沒有再多的創(chuàng)新空間,但是卻開啟了AI的大航海時(shí)代,尤其是A11處理器帶來的自研 CPU,自研GPU,自研ISP,自研解碼器和風(fēng)頭正盛的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引擎,從那一年開始,以IPhone為領(lǐng)頭,幾乎所有手機(jī)廠商都把AI運(yùn)算能力當(dāng)做宣發(fā)PPT的主打頁面,AI時(shí)代就此開啟。到如今的A14處理器,IPhone在圖像處理方面,已經(jīng)集大成,機(jī)器運(yùn)算性能也已經(jīng)到達(dá)了巔峰,然而每年的發(fā)布會(huì),果粉們對(duì)于新技術(shù),新概念的期待也變的越來越少。

蘋果的困局

俗話說打蛇打三寸,蘋果這次Iphone跳票,給果粉們帶來的失望肯定是有的,但是作為世界上最聰明的商人之一,庫克肯定會(huì)有所動(dòng)作,首先要考慮的是如何把Iphone12這個(gè)坑給填上,還不是簡單的填上。

此前曾有消息稱,因?yàn)楣?yīng)鏈?zhǔn)芤咔闆_擊,iPhone 12雖已進(jìn)入量產(chǎn),但進(jìn)度比較落后,原因包括今年中國供應(yīng)鏈企業(yè)與美國蘋果總部溝通不暢,“雙方溝通效率低了”,其次是品控壓力,此前有分析師稱iPhone 12相機(jī)鏡頭測試時(shí)出現(xiàn)過一些問題,而且iPhone此前一度采用英特爾基帶,換回高通方案后磨合也需要很長一段時(shí)間;介于此,蘋果能否在今年年底的發(fā)布會(huì)上亮相果12是至關(guān)重要的,而且作為蘋果首款5G產(chǎn)品,如果在技術(shù)端相比較友商沒有新的“花樣”,很可能會(huì)消耗大部分用戶的熱情。

其次,蘋果要面對(duì)的是對(duì)于整個(gè)手機(jī)市場技術(shù)周期的變動(dòng),目前全球共有20億人正在使用移動(dòng)手機(jī),整個(gè)手機(jī)市場已然轉(zhuǎn)入了行業(yè)成熟期,講求的是存量市場,而相比較于小米、華為等這些通過在物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等方面“另尋出路”的戰(zhàn)略來說,顯然蘋果對(duì)于Iphone依賴度還是太高

根據(jù)蘋果2019年年報(bào),蘋果服務(wù)收入包括Digital Content and Services、iCloud、AppleCare、Apple Pay 以及 Other Services,占全年總收入的23%,而Apple Watch和AirPods為代表的可穿戴設(shè)備也占據(jù)了11%的收入并逐年遞增;但仔細(xì)分析你會(huì)發(fā)現(xiàn),所有的這些產(chǎn)品都需要有一部IPhone作為前提,沒有人會(huì)單獨(dú)購買;再加上整個(gè)行業(yè)正在迅速PC化,利潤空間會(huì)被一再壓縮,蘋果想要找到新的利潤增長點(diǎn),必須要解決IPhone的生態(tài)建立問題。

人們常常高呼“世間再無喬布斯,智能機(jī)萬古如長夜”,單論iPhone而言,確實(shí)有些言過其實(shí),畢竟如今市場已經(jīng)有了百家齊放百花爭鳴的苗頭,而伴隨著各大安卓廠商的異軍突起,蘋果的市場地位也遭受到了新的挑戰(zhàn),但不可否認(rèn)蘋果仍舊是一個(gè)偉大的企業(yè),至少它曾改變過世界。

作為普通消費(fèi)者,我們當(dāng)然希望蘋果能有更多“新花樣”;而作為一個(gè)中國的普通消費(fèi)者,我們也同時(shí)希望華為、小米等一眾國產(chǎn)品牌也能夠溫故知新,努力發(fā)展;因?yàn)槭袌鲇肋h(yuǎn)是歡迎競爭的,只有競爭才有危機(jī)意識(shí),只有危機(jī)意識(shí)才有創(chuàng)新,才有更多優(yōu)秀的人才來發(fā)揮自己的才能,創(chuàng)造出更偉大的產(chǎn)品。

原文標(biāo)題:細(xì)數(shù)A系列芯片的“發(fā)家史” 蘋果真的已經(jīng)“黔驢技窮”?

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