9月10日消息,,今日凌晨,伴隨著蘋果新iPhone問世(浴霸三攝iPhone11發(fā)布,!價格狂降千元,現(xiàn)場叫板華為芯片),,蘋果年度旗艦手機芯片A13仿生芯片來了,!
圍繞旗艦手機AI芯片,蘋果已同華為,、高通連續(xù)過招兩年,并且在前兩代綜合性能上都領先于對手,。而根據(jù)此前外網(wǎng)泄露的跑分數(shù)據(jù),,此次蘋果A13仿生芯片再度以絕對領先的優(yōu)勢吊打華為、高通等一眾對手。
更有趣的是,,本次發(fā)布會上,,蘋果頗為難得的“自降身價”,直接拉出華為麒麟980,、高通驍龍855等同場PK,,并放言說其上一代A12跟這些業(yè)界其他芯片相比,還能再戰(zhàn)兩年,。
不過,,也不知是PPT不方便改,還是麒麟990的性能評分沒出來,,本次PPT上并未出現(xiàn)上周剛亮相的華為麒麟990的身影,。
閑話不多說,讓我們來看看蘋果還能不能坐穩(wěn)年度手機AI芯片之王的寶座,。
智能手機史上最快的CPU,、GPU
A13仿生芯片剛一出場,蘋果發(fā)言人就直言,,A13擁有智能手機中有史以來最快的CPU,、GPU,均比上一代A12提速20%,。
蘋果現(xiàn)場直接曬出一張?zhí)O果A13和A12,、高通驍龍855、華為麒麟980,、高通驍龍845的性能對比,,不過上周剛發(fā)布的麒麟990還沒出現(xiàn)在這張圖中。
▲蘋果A13芯片與其他旗艦手機芯片的CPU性能對比圖
▲蘋果A13芯片與其他旗艦手機芯片的GPU性能對比圖
蘋果發(fā)言人說,,即使是上一代A12,,和業(yè)界其他芯片相比還能再戰(zhàn)兩年。
一如既往,,蘋果通過實時演示一款游戲來展示芯片的強大,,這次現(xiàn)場演示的《帕斯卡契約(Pascal’s wager)》的游戲效果,非常流暢,,絲毫不卡,。不過老實說,這種形式很難真正展現(xiàn)出芯片到底有多強大,。
A13仿生芯片采用64位Fusion架構,,聚焦機器學習和降低能耗兩大元素,并在圖像處理方面也做了優(yōu)化升級,。
CPU也能做機器學習,,每秒運算1萬億次
如今機器學習(ML)已經(jīng)是智能手機提升體驗的關鍵部分,,也成為各大旗艦手機AI芯片角逐的核心能力。
A13仿生芯片專為機器學習而設計,,具有用于實時照片和視頻分析的更快的神經(jīng)網(wǎng)絡引擎,,可為iPhone的Face ID、地圖,、拍照,、視頻、Animoji,、Memoji,、AR、Siri等各種AI應用提供算力支撐,。
A13的神經(jīng)網(wǎng)絡引擎(Neural Engine)和上一代一樣采用8核配置,,不過現(xiàn)場并未提到新神經(jīng)網(wǎng)絡引擎的算力。
令人驚喜的是CPU,,它新增了兩個新的機器學習加速器,,能以高達過去6倍的速度執(zhí)行矩陣數(shù)學運算,使得CPU每秒可做超過1萬億次運算,。
去年A12的神經(jīng)網(wǎng)絡引擎每秒運算次數(shù)為5萬億次,。這意味著CPU能和神經(jīng)網(wǎng)絡引擎一同快速處理矩陣乘加運算。
在執(zhí)行機器學習任務時,,CPU,、GPU和神經(jīng)網(wǎng)絡引擎的能效和性能可以達到最好的平衡。
為幫助開發(fā)者發(fā)揮A13的機器學習能力,,Core ML 3可與機器學習控制器配合,,自動為CPU、GPU或神經(jīng)網(wǎng)絡引擎分配任務,。
據(jù)介紹,,A13 Bionic和iOS 13共同構成了智能手機中最好的機器學習平臺。
近年蘋果單核CPU性能增長一直很穩(wěn),,根據(jù)此前外網(wǎng)泄露的跑分數(shù)據(jù),,iPhone 11在Geekbench上的單核跑分數(shù)拿到5415,多核跑分數(shù)達11294,,相較iPhone XS沒有明顯提升,。另據(jù)圖中顯示,A13的主頻為2.66GHz,,相比之下去年A12的主頻是2.49GHz,。
我們不妨看下去年三大旗艦手機AI芯片,蘋果A12,、麒麟980和驍龍855的單核跑分分別為4822,、3390,、3469,,多核跑分分別為11508,、10318、10259,。
當前安兔兔等跑分軟件還無法查詢麒麟990 5G版的性能跑分,,考慮到此前華為官方公布其單核性能比業(yè)界主流旗艦芯片高10%,多核性能高9%,,無論是按照A12還是驍龍855來加乘,,跑分依然敵不過A13。
由此可見,,盡管蘋果A13的多核跑分相較A12沒有明顯提升,,但其單核跑分數(shù)還是相當恐怖的,不僅較A12高出約12%,,還吊打各大安卓手機芯片,。
85億晶體管,將iPhone續(xù)航提升4小時
蘋果演講者稱A13采用最先進的臺積電7nm工藝,,包含85億個晶體管,,比A12的69億個晶體管多出約23%。蘋果演講者介紹說,,每個晶體管均能達到最高性能和最低功耗,。
不過相比華為麒麟990的103億個晶體管,這一數(shù)量就顯得不那么震撼了,。
A13的封裝面積暫未公布,。此前A12面積約為83平方毫米,是9年來面積最小的iPhone處理器,,不知道A13是否有刷新上一代的記錄,。
另外,由于現(xiàn)場只提到采用最先進的7nm工藝,,暫不確定蘋果是采用臺積電增強版7nm工藝N7P,,還是和華為麒麟990一樣的7nm EUV。
相比上一代A12,,CPU,、GPU和神經(jīng)網(wǎng)絡引擎不僅分別提升了速度,也進一步降低了能耗,。
CPU延續(xù)上一代采用2顆高性能核心+4顆能效核心的64位Fusion架構設計,。
其中,2顆高性能核心能比以往更快地處理復雜任務,,可將能耗降低30%,;4顆能效核心負責處理日常任務,,可將能耗降低40%。
芯片上有數(shù)百個電壓域和數(shù)千個時鐘門,,在不使用時會關閉部分電源,,能大幅節(jié)省能耗。
蘋果傾向于GPU中針對Metal API進行優(yōu)化,,這次在A13延續(xù)這一習慣,,A13 GPU中包含4個核心,可將速度加快20%,,能耗降低40%,。非常適合高性能游戲和最新的增強現(xiàn)實體驗。
不過由于受內(nèi)存帶寬限制,,移動GPU通常很難有大的進步,。
此前麒麟990的GPU采用業(yè)界首款16核Arm Mali-G76 GPU,但性能只提升了6%,,對單機游戲用戶的吸引力微乎其微,,一些網(wǎng)友并不買賬。
另外,,神經(jīng)網(wǎng)絡引擎包含8個核心,,速度比上一代快20%,能耗最多可降低15%,,為三攝系統(tǒng),、Face ID、增強現(xiàn)實類App和更多功能提供強大驅動力,。
這些優(yōu)化使得iPhone 11 Pro在一天內(nèi)續(xù)航時間比iPhone XS Max長4小時,,iPhone 11 Pro Max的電池續(xù)航時間比iPhone XS Max多5個小時。
強大圖顯能力,,實時處理4K視頻
Retina XDR是iPhone中最亮和最先進的顯示器,,A13仿生芯片的強大處理能力對視,為智能手機性能和功效提供了新的標準,。
以60fps的幀率拍攝擴展動態(tài)范圍的4K視頻,,對多數(shù)芯片都是一個挑戰(zhàn),而在蘋果發(fā)布會現(xiàn)場的展示中,,A13仿生芯片處理起來游刃有余,。
圖像信號處理器(ISP)和視頻編碼器會在瞬間分析每幀畫面,捕捉盡可能多的細節(jié),。為達到更好效果,,神經(jīng)網(wǎng)絡引擎會運用實時機器學習技術來優(yōu)化場景的不同部分,比如實時重新調(diào)整前景人物的亮度、減少噪點,、增強天空的色彩等,。
下一代智能HDR使用先進的機器學習來識別框架中的主體,并智能地進行優(yōu)化,,以獲得更加細節(jié)的,、更自然的圖像。
今年秋季晚些時候推出的新型圖像處理系統(tǒng)Deep Fusion,,將使用先進的機器學習技術對照片進行逐像素優(yōu)化,,這一系統(tǒng)即是由A13的神經(jīng)網(wǎng)絡引擎來實現(xiàn)的。
蘋果演講人說,,這是第一次通過神經(jīng)網(wǎng)絡引擎對照片進行處理。
蘋果十年的芯片帝國
蘋果的造芯史可以追溯到2010年iPhone 4上的A4處理器,,此前歷代處理器芯片均由三星設計生產(chǎn),。
從A4開始,蘋果陸續(xù)在歷代手機芯片上做優(yōu)化和升級,,增加越來越多的自研模塊,,包括自研ISP、運動芯片,、自研GPU和神經(jīng)網(wǎng)絡引擎等,。
蘋果的自研之路并非一蹴而就,除了持續(xù)招兵買馬外,,這也與蘋果早早開始的芯片收購布局密不可分,。
早在2008年,蘋果以2.78億美元收購了加州高性能低功耗處理器制造商PA Semi,。
兩年后,,它以1.21億美元收購了美國德州半導體邏輯設計公司Intrinsity,專注于設計較少晶體管,、低能耗同時具備高性能的處理器,。
2011年底,蘋果以3900萬美元的價格收購了以色列閃存控制器設計公司Anobit,。又過兩年后,,它收購了加州Passif半導體公司,其專長于低功耗無線通訊芯片,。
2015年底,,蘋果又用1820萬美元收購了一所加州芯片制造工廠。這座工廠原屬于芯片制造商Maxim Integrated Products,,讓蘋果終于擁有了芯片制造能力,,且工廠地址跟三星半導體挨得很近。
今年8月,,在蘋果高通大和解的同期,,蘋果10億美元收購英特爾智能手機調(diào)制解調(diào)器業(yè)務的“大多數(shù)” ,,這一交易預計今年第四季度年底完成。
或許在整合這一業(yè)務后,,蘋果將能節(jié)省數(shù)年基帶芯片的研發(fā)時間,。不過,英特爾這么久尚未做到與高通比肩,,蘋果多久才能擺脫對第三方基帶芯片的依賴,,倒也令人很期待。
結語:沒5G,,蘋果芯還算Slay全場嗎,?
盡管蘋果剛介紹A13,就曬出了碾壓其他旗艦手機芯片的那張對比圖,,但具體的領先幅度并沒有展示出來,。不過如果按照泄漏的GeekBench跑分圖所示,蘋果在AI運算能力和跑分上碾壓全場也不算有太大懸念,。
本次蘋果發(fā)布會節(jié)奏相當快,,從頭到尾都沒有提及5G的存在,也沒有提到基帶方面的性能參數(shù),。此前華為,、三星、高通均已發(fā)布其集成了5G基帶的系統(tǒng)芯片,,顯然,,蘋果似乎暫時不打算跟上這一“潮流”。
或許5G基帶會同更先進的5nm工藝一起,,出現(xiàn)在未來幾年內(nèi)的某一代蘋果芯片上,。