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苹果发布会上有个细节,随着 iPhone 14 Pro 系列一同推出的 A16 Bionic 芯片,集成了 160 亿个晶体管,刚好与两年前发布的 M1 所封装的晶体管数接近。
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大概过了两年,苹果为移动端打造的 A 系列芯片已经悄悄的摸到了 M 芯片,已经算是个不小的进步,尤其是二者均是基于 ARM 架构,且采用较为接近的核心。
即便如此,A16 Bionic 在具体的表现上,依然没有那么「瞩目」,在能耗表现上,更像是 4nm 工艺、晶体管数带来,而非是传统意义上的「跃进」。
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▲ iPhone 13 系列依旧能打
苹果近三年的 A 系列芯片前进的脚步已经放缓,翻倍式的提升已成为过去式。
相较以往,苹果 A 系芯片仅限于 iPhone、iPad 这种移动端设备外,现在的 A 芯片已经遍地开花,去年甚至下放到了 Studio Display 显示器中,引起了相当多的猜想和揣测。
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▲ Studio Display
同时,从去年的 iPhone 13 系列开始,苹果也打破了新 iPhone 用同一块芯片的传统,为非 Pro 和 Pro 搭配了两块不同的 A15(少一个 GPU 核心)。
到了今年的 iPhone 14 系列,苹果再往前进一步,违背了为新 iPhone 搭载新芯片的祖训,仅有 Pro 系列搭载了 A16,非 Pro 系列仅是去年的 A15 芯片。
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▲ 两代机型,同一代 A 系列处理器,开了先河
从同一代 iPhone,两款配置不同的芯片,到两代芯片,这其中有商业的考量,也有产品策略的变化。
一代 iPhone,两代芯片,问题不在性能
从 A4 芯片开始,苹果开始主导 A 系列芯片的设计,也开启了逐代翻倍的迭代规律。
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彼时,苹果总会在产品上拿出好点子,推动整个行业的发展。而在这背后,A 系芯片能效的不断提升则是基础保障。
A 系列芯片并没有与同行们按部就班的升级,反而开始了超前的布局。A7 就开始采用 64bit ARMv8 架构,iPhone 5s 也成为首款搭载 64 位处理器的智能手机。
之后大放异彩的 M 芯片也被认为是站在了 A 系芯片丰富设计经验的「巨人肩膀」之上。
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可以说,A 系芯片贯穿了苹果造芯历史。最新的 A16 Bionic 的 CPU 依然采用了 2 个大核心配合 6 个小核心的设计思路。
但大小核心分别升级为 Everest(珠穆朗玛峰)和 Sawtooth(锯齿山),相对于 A15 的 Avalanche 大核与 Blizzard 小核,明显的变化就是时钟频率的提升。
而这也是 A14 到 A15,再到 A16 三代芯片以来,苹果的一贯升级策略。
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▲ Geekbench 5 跑分对比 图片来自:beebom
另外一个明显的变化则是从 A15 的 5nm 制程,提升到台积电的 4nm 制程。
根据台积电的公开信息,N4P 工艺相较于 N5 会有着 11% 的性能提升以及降低 22% 的能耗。
但从 iPhone 14 Pro 系列当前的跑分中,体现的并不明显,以 GeekBench 5 为参考的话,A16 单核提升 8%,多核提升 9%,比 A15 相比于 A14 的提升还要低。
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虽然对比并不严谨,但足以说明,A16 相对于 A15 来说提升不大,制程上的领先,更多的会体现在能效上。这也是为什么 iPhone 14 Pro、Pro Max 的电池容量变小了,反而官方的续航成绩却增加了 1 小时。
这也是我们在体验 iPhone 14、iPhone 14 Pro 过程中,并没有感受到处理器代际不同带来明显的性能差异的原因。
反而在 iOS 16 之下,抛开单纯的跑分,它们在游戏、日常、拍照等一系列体验里,相差不大。
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而在处理器不同的背后,iPhone 14 的运存提升到了 6GB,反而是一个「可感知」的升级,后台 App 留存能力与 Pro 系列一致。
不过,按照传统,iOS 的升级和系统维护实则也会根据芯片来做划分,比如 iPhone 8 能升级至 iOS 16,但 iPhone 7 则因芯片太陈旧,而被挡在门外。
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或许将来某一版本的 iOS,或者主要功能,可能会因为 A15 芯片的问题而把 iPhone 14 排除在外。这或许才是一代 iPhone,两代芯片行为里最值得关注的问题。
新 iPhone 用旧芯片,为了与 Pro 作区分
从 iPhone 12 系列开始,苹果把 iPhone 细分成 2 个系列 4 部手机。
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但由于 iPhone 12、iPhone 12 Pro 区分不足,让 iPhone 12 Pro 的存在感较弱,无形之中也影响了 iPhone 12 Pro 的销量。
iPhone 13 系列开始以处理器、Promotion 屏幕,再加上影像系统的不同,彻底拉开了 Pro 和非 Pro 系列的差距。
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▲ 灵动岛便是 Pro 与否最大的区别
今年的 iPhone 14 则再进一步,处理器代际不同,Promotion 屏幕,AOD 息屏显示,灵动岛交互,影像系统等等。
Pro 与非 Pro 不仅在性能和功能加以区分,屏幕的不同,也增加了视觉区分。
而不同的芯片除了性能的区别之外,A16 能支持(搭载)LPDDR5 的运存,有着更高的运行频率和带宽,相对 LPDDR4X 有着更高效的运行效率。
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▲ 图片来自:MKBHD
CPU 性能的差距只是芯片代际不同的一个区分,运行内存、GPU 以及神经引擎等相应模块的升级,也带来了质的变化。
iPhone 14 Pro 系列拥有了全新的 4800 万像素主摄,并配备了全新的四合一算法,高像素的 ProRAW 文件,将 Pro 系列的影像上限提高了不少。
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即便今年苹果在基础款产品线上做了调整,砍掉 mini 系列,引入了大屏的 14 Plus,但从产品上来看,今年的基础款和 Pro 系列却是区分、差距最大的一次。
仿佛一个是旧 iPhone 的结束,而另一个则是新 iPhone 的开始。
A16、A15、A14 有些类似于 Intel 的 i9、i7、i5
翻翻苹果官网在售的产品,除了 AirPods 和 Apple Watch(它们用的也是苹果自研芯片),从 Apple TV 电视盒子,到 iPhone、iPad,甚至是 Studio Display 显示器,A 系列芯片无处不在。
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这些产品涵盖了 A12 到 A16 五代 A 系列芯片,此前的三款不同 A15 芯片也存在于 iPad mini 6、iPhone SE3 以及 iPhone 13、14 系列中。
传闻里,下一代的 Apple TV 也会把内置的 A12 芯片升级到 A14,直接跳过 A13。
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有趣的是,此前我们大开脑洞猜测 Studio Display 里面的那颗 A13 芯片,其实并非与 iPhone 中的那枚一致。
而据传是 bining 测试里的体质不佳版本,原本计划被遗弃或者报废,转而用在 Studio Display 中承担一些特殊的功能,几乎可以算是零成本的回收利用。
在先进工艺上,近几年的苹果 A 系芯片一般不会「吃螃蟹」,而是选择更稳定更成熟的旧工艺。
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其一是因为良率够高,其二就是「竞争者」同级别的芯片竞争力不足。
四年前,苹果为 iPad Pro 2018 单独设计了一块 A12X 芯片,它与 A12 的架构完全不同,几乎可以认为是一块全新的 SoC,且也几乎可以看做是 M 芯片的前身。
间隔两年,同样是 iPad Pro,其 SoC 升级到 A12Z,与 A12X 相比仅差一个 GPU 核心。
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▲ 左:A12Z、右:A12X,二者模块排列一模一样 图片来自:TechInsights
根据 TechInsights 的 X 光透视分析,A12X 与 A12Z 的裸片几乎相同,相应的功能块也如出一辙。
直白一点说,它就是把原本 A12X 屏蔽的一个 GPU 重新启用了。而这背后的原因也被认为是台积电 7nm 工艺上的成熟,芯片的良率更高、体质更佳。
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▲ 与 AMD 强强联姻的三星 Exynos 也没能摆脱高耗低能的怪圈
另外,无论是高通还是三星的 SoC,近几年的表现并不如人意,新工艺新架构的芯片接连「翻车」,也让 A 系列芯片成为市场上的佼佼者。
即便去年的 5nm 工艺的 A15,在能效上依然有着顶级的表现,甚至可以说甩开了竞争对手几个身位。
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苹果的旧芯片依然有着十足的竞争力,并且随着工艺良率的提升,芯片成本也在降低,将旧芯片铺满不同产品线,也是不断降低成本的一个成熟的商业做法。
就如同,Intel 会将不同体质的芯片划分为 i9、i7、i5、i3 一般,苹果的 A 系列芯片也在遵循充分利用和榨干利润。
只不过,苹果的 A 系列芯片并非是在同代划分,而是对于不同代芯片给予的不同定位。
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高端的旗舰系列用上当代的 A 系列,而旧芯片就下放到基础款 iPhone、iPad,甚至是 Apple TV、Studio Display 这种产品之中。
不同定位的产品,不再仅仅是以外观、功能来划分,现在也会从芯片上做区分,旧芯片出现在新的 iPhone、iPad 甚至是 Mac 上,也将不再是今年 iPhone 14 基础款的一个特例。
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