一文详解Apple芯片组的新功能
苹果公司以顶级芯片组设计器而闻名，其出色的快速性能常常使其android竞争对手感到羞耻。apple a14 bionic是该公司的最新芯片，为整个iphone 12系列提供动力。这是业内第一款基于台积电（tsmc）先进的5nm工艺构建的芯片组，其性能和功率效率方面的改进更是超出了2020年更大的7nm设计。
在iphone发布会上，苹果花了更多时间将a14 bionic与更老的a12进行比较，而不是比较现代的a13。这暗示了这一代将获得较小的性能提升。随着android手机受益于增强的qualcomm snapdragon 865 plus和即将到来的snapdragon 875，性能差距可能比以往任何时候都更近。
我们内部有iphone 12 pro。因此，我们认为我们将在芯片上运行一些基准测试以了解其性能。我们还将深入研究apple芯片组的新功能。
仔细看看apple a14 bionic
apple a14 bionic的最大突破在于它向着业界最小的5nm制造节点发展。但有趣的是，分析表明，向5nm的迁移仅使芯片尺寸缩小了1.49倍，而不是tsmc声称的5nm缩小了1.8倍。这主要是因为缩小芯片的内部工作变得越来越困难，尤其是在内存方面。无论如何，这并不是苹果最新芯片唯一的新事物。
在设计方面，苹果坚持采用六核2 + 4 big.little 的cpu架构设计，但改用了新的“ firestorm”和“ icestorm”和内核。苹果公司正在通过其新芯片，瞄准笔记本电脑类的cpu性能，这可能最终成为今年下半年推出的arm-macbook的基础。
多年来，苹果公司在自定义cpu设计上的努力实际上已经开始摆脱我们从arm那里看到的现成设计。但最大的问题是，这些功能更强大的内核如何在智能手机外形尺寸中保持最佳性能。更奇怪的是，苹果在发布会上并没有对效率发表评论。
除了传统的cpu和gpu升级外，苹果还花了更多钱在硅片的其他部分上。
在gpu方面，apple还坚持完全由内部构建的4核gpu群集。这种布局看起来与a13相同，所有性能的提高都可能来自时钟的增加，而不是主要架构或核心数量的改进。
其余方面，118亿个晶体管，比a13的85亿个晶体管增加了38％，可以在针对ai工作负载和图像处理的16核神经引擎的改进中找到。苹果拥有ai推理性能为11top，高于a13的6top。从表面上看，这仍落后于snapdragon 865的15top ai性能。但是，这些数字毫无意义。因为top不会告诉我们每个操作会执行什么操作，也不会告诉我们执行这些操作会消耗多少功耗。
iphone 12 pro也是苹果公司的首款5g智能手机。就像snapdragon 865一样，a14 bionic没有集成的5g调制解调器。相反，苹果求助于高通，并将该芯片与snapdragon x55 4g和5g双模调制解调器配对。这包括对mmwave 和 6ghz以下的支持，5g fdd，4g / 5g频谱海岸线以及对未来的5g sa网络的 智慧。在mmwave网络上，调制解调器的速度最高可达7gbps。然而，消费者将看到比这低得多的速度。有趣的是，苹果似乎选择了更薄的，由中国制造的usi mmwave天线，而不是在android智能手机中找到的高通qtm525天线 。
iphone 12 pro基准测试结果
首先，将新的apple iphone 12 pro与上一代iphone 11 pro及其a13处理器进行比较。
我们看到，由于有了新的内核，cpu性能有了明显的提高。在流行的geekbench 5基准测试中，单线程性能提高了21％。同样，多核性能也提高了17％。这归结于从“lightning”和“thunder” cpu到“ firestorm”和“ icestorm”大小型架构的转变。加上较小的5纳米工艺所提供的任何其他时钟速度提升。
可以看到，antutu的整体系统性能也获得了不错的提升。这是由于更快的cpu和gpu的结合。但是，提升的大部分似乎来自内存系统的改进，例如apple的新压缩技术和芯片中的大缓存系统。在这里肯定有明显的改进。数据显示，这共比上一代提高了30％。
但gpu的测试结果令人失望。在使用3dmark的两部手机之间测试后，我们并未实现任何性能改进。尽管这可能取决于基准测试的特定测试以及gpu必须在iphone 12 pro中驱动的少量额外显示像素。数据显示，与上一代芯片组相比，antutu在gpu性能方面显示出更大的提升，但是它并不庞大。即使是苹果自己的估计，也比a13降低了8％。这次肯定是有史以来最小幅度的图形性能提升。
当然，如今智能手机soc不仅具有cpu和gpu性能，还具有更多优势。苹果也在其ai和图像处理组件中投入了健康的硅块。但是，这里的改进很难用基准测试。
与android相比呢？
比较apple和android基准测试时有一个共同的陷阱——这不是一个公平的比较。许多基准测试，尤其是那些强调gpu的基准测试，都是使用不同的图形api运行的。例如apple使用metal，而安卓系使用opengl和vulkan。因此，分数的计算方式略有不同，因此很难直接进行比较。
我们所能做的就是比较geekbench 5的cpu性能。对于其他产品，我们必须查看iphone 11 pro和12 pro之间的性能差异，并将其与我们之前在较旧的apple手机和qualcomm的snapdragon之间进行的比较进行比较。
首先，geekbench 5和我们自己的先前测试为apple a13和扩展的较新a14提供了不错的单核cpu性能。但是，因为有了更大的内核，我们之前发现snapdragon 865在多核情况下甚至可以击败apple a13，领先优势仅为8％，新的a14 bionic因其cpu大幅提升而超车。但尽管如此，差距仍然相当小，明年很可能会再次缩小。
苹果公司通过a14 bionic重新获得了cpu领先地位。
同样，由于设备之间的显示分辨率和api不同，我们无法直接比较gpu测试。但是，iphone 12 pro似乎可以非常快 地提升主要的整体系统性能。因此，在这方面，它将超越当前的android soc。但是，华硕rog phone 3及其snapdragon 865 plus在图形性能方面具有一定的竞争力。
总体而言，苹果公司的a14看起来是目前市场上最快的芯片。虽然，我们应该记住，正如我们所说的，新的android soc正在投放市场。它们更适成为 a14 bionic的对比对象。其中包括华为的麒麟9000和高通的snapdragon 875，我们将在稍后对其进行更详细的测试。如果这一代人获得最少的gpu收益，那么到2021年，android手机很有可能会缩小这一长期运行的差距。
苹果a14仿生基准测试：结论
a14 bionic显著改善了 cpu和内存，但在这一代人中获得的gpu数量有限，这清楚地表明了苹果的雄心壮志。随着即将推出配备arm的mac，a14的cpu增益翻倍，从而缩小了移动和笔记本电脑产品之间的差距，并扩大了苹果在android soc上的领先优势。毕竟，a14有望成为苹果笔记本电脑芯片的基础，尽管其图形和内核数量的硅足迹较小。
同时，apple为“ ai”和摄影功能投入了比以往更多的硅。智能手机异构计算功能的两个基石。下一代android soc几乎肯定会在这方面遵循，但是我们并不期望cpu性能能够像apple一样深入笔记本电脑领域。尽管arm的强大产品cortex-x1当然可以帮助缩小差距。总体而言，下一代威胁最大的是苹果的游戏优势。
所有这一切中最后一个未知数是5nm如何帮助芯片保持最佳性能。一旦这些微型芯片投放市场，我们就能树立更好的形象。我们期待与麒麟9000与骁龙875的对比。
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在iphone发布会上，苹果花了更多时间将a14 bionic与更老的a12进行比较，而不是比较现代的a13。这暗示了这一代将获得较小的性能提升。随着android手机受益于增强的qualcomm snapdragon 865 plus和即将到来的snapdragon 875，性能差距可能比以往任何时候都更近。
我们内部有iphone 12 pro。因此，我们认为我们将在芯片上运行一些基准测试以了解其性能。我们还将深入研究apple芯片组的新功能。
仔细看看apple a14 bionic
apple a14 bionic的最大突破在于它向着业界最小的5nm制造节点发展。但有趣的是，分析表明，向5nm的迁移仅使芯片尺寸缩小了1.49倍，而不是tsmc声称的5nm缩小了1.8倍。这主要是因为缩小芯片的内部工作变得越来越困难，尤其是在内存方面。无论如何，这并不是苹果最新芯片唯一的新事物。
在设计方面，苹果坚持采用六核2 + 4 big.little 的cpu架构设计，但改用了新的“ firestorm”和“ icestorm”和内核。苹果公司正在通过其新芯片，瞄准笔记本电脑类的cpu性能，这可能最终成为今年下半年推出的arm-macbook的基础。
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除了传统的cpu和gpu升级外，苹果还花了更多钱在硅片的其他部分上。
在gpu方面，apple还坚持完全由内部构建的4核gpu群集。这种布局看起来与a13相同，所有性能的提高都可能来自时钟的增加，而不是主要架构或核心数量的改进。
其余方面，118亿个晶体管，比a13的85亿个晶体管增加了38％，可以在针对ai工作负载和图像处理的16核神经引擎的改进中找到。苹果拥有ai推理性能为11top，高于a13的6top。从表面上看，这仍落后于snapdragon 865的15top ai性能。但是，这些数字毫无意义。因为top不会告诉我们每个操作会执行什么操作，也不会告诉我们执行这些操作会消耗多少功耗。
iphone 12 pro也是苹果公司的首款5g智能手机。就像snapdragon 865一样，a14 bionic没有集成的5g调制解调器。相反，苹果求助于高通，并将该芯片与snapdragon x55 4g和5g双模调制解调器配对。这包括对mmwave 和 6ghz以下的支持，5g fdd，4g / 5g频谱海岸线以及对未来的5g sa网络的 智慧。在mmwave网络上，调制解调器的速度最高可达7gbps。然而，消费者将看到比这低得多的速度。有趣的是，苹果似乎选择了更薄的，由中国制造的usi mmwave天线，而不是在android智能手机中找到的高通qtm525天线 。
iphone 12 pro基准测试结果
首先，将新的apple iphone 12 pro与上一代iphone 11 pro及其a13处理器进行比较。
我们看到，由于有了新的内核，cpu性能有了明显的提高。在流行的geekbench 5基准测试中，单线程性能提高了21％。同样，多核性能也提高了17％。这归结于从“lightning”和“thunder” cpu到“ firestorm”和“ icestorm”大小型架构的转变。加上较小的5纳米工艺所提供的任何其他时钟速度提升。
可以看到，antutu的整体系统性能也获得了不错的提升。这是由于更快的cpu和gpu的结合。但是，提升的大部分似乎来自内存系统的改进，例如apple的新压缩技术和芯片中的大缓存系统。在这里肯定有明显的改进。数据显示，这共比上一代提高了30％。
但gpu的测试结果令人失望。在使用3dmark的两部手机之间测试后，我们并未实现任何性能改进。尽管这可能取决于基准测试的特定测试以及gpu必须在iphone 12 pro中驱动的少量额外显示像素。数据显示，与上一代芯片组相比，antutu在gpu性能方面显示出更大的提升，但是它并不庞大。即使是苹果自己的估计，也比a13降低了8％。这次肯定是有史以来最小幅度的图形性能提升。
当然，如今智能手机soc不仅具有cpu和gpu性能，还具有更多优势。苹果也在其ai和图像处理组件中投入了健康的硅块。但是，这里的改进很难用基准测试。
与android相比呢？
比较apple和android基准测试时有一个共同的陷阱——这不是一个公平的比较。许多基准测试，尤其是那些强调gpu的基准测试，都是使用不同的图形api运行的。例如apple使用metal，而安卓系使用opengl和vulkan。因此，分数的计算方式略有不同，因此很难直接进行比较。
我们所能做的就是比较geekbench 5的cpu性能。对于其他产品，我们必须查看iphone 11 pro和12 pro之间的性能差异，并将其与我们之前在较旧的apple手机和qualcomm的snapdragon之间进行的比较进行比较。
首先，geekbench 5和我们自己的先前测试为apple a13和扩展的较新a14提供了不错的单核cpu性能。但是，因为有了更大的内核，我们之前发现snapdragon 865在多核情况下甚至可以击败apple a13，领先优势仅为8％，新的a14 bionic因其cpu大幅提升而超车。但尽管如此，差距仍然相当小，明年很可能会再次缩小。
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同时，apple为“ ai”和摄影功能投入了比以往更多的硅。智能手机异构计算功能的两个基石。下一代android soc几乎肯定会在这方面遵循，但是我们并不期望cpu性能能够像apple一样深入笔记本电脑领域。尽管arm的强大产品cortex-x1当然可以帮助缩小差距。总体而言，下一代威胁最大的是苹果的游戏优势。
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