苹果以顶级芯片而闻名,其出色的性能领先于业界Android竞争对手。苹果A14 Bionic是该公司的最新芯片,为整个iPhone 12系列提供动力,它是第一款基于台积电(TSMC)5nm尖端工艺的芯片组,其性能和功率效率方面的改进超过了更大的7nm设计。#iPhone12#

在iPhone的发布会上,苹果花了很长时间比较A14 Bionic和旧版A12,而不是更现代的A13,这暗示了这一代的性能提升较小。随着Android手机受益于增强的高通Snapdragon 865 Plus型号和即将到来的Snapdragon 875,性能差距可能比以往任何时候都更近。

以iPhone 12 Pro为例,测试者在芯片上运行一些基准测试以了解其性能,另外深入研究苹果芯片组的新功能。

苹果 A14 Bionic

苹果A14 Bionic最大看点是,向着业界最小的5nm制造节点发展。尽管有趣的是,分析表明,向5nm的转移仅使芯片尺寸缩小了1.49倍,而不是台积电声称的对5nm缩小了1.8倍。缩小芯片的内部工作变得越来越困难,尤其是在内存方面。

苹果坚持采用六核2 + 4 big.LITTLE CPU架构设计,但改用了新的“ Firestorm”和“ Icestorm”内核。苹果正在通过其新芯片来瞄准笔记本电脑级的CPU性能,该芯片可能会成为今年下半年推出的Arm-macbook的基础。多年来,苹果在自定义CPU设计上的努力实际上已经开始摆脱我们从Arm那里看到的现成零件。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。奇怪的是,苹果在发布会上没有对效率发表相关评论。

在GPU方面,苹果还坚持使用完全由内部构建的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118亿个晶体管,比A13的85亿个晶体管增加了38%,可以通过改进用于AI工作负载和图像处理的16核神经引擎来实现。苹果拥有AI推理性能的11TOP,高于A13的6TOP。从表面上看,仍落后于骁龙 865的15TOP AI性能。但是,这些数字意义不大。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率。

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。其中包括mmWave 和 6GHz以下的支持,5G FDD,4G / 5G频谱以及对未来的独立5G网络的支持。在mmWave网络上,调制解调器的速度最高可达7Gbps。不过,我们看到的是比这低得多的速度。有报告指出,苹果选择了更薄的中国制造的USI mmWave天线,而不是可在Android智能手机中找到的高通QTM525。

A14仿生规格与Android SoC

iPhone 12 Pro基准测试结果

首先,将新的 iPhone 12 Pro与上一代iPhone 11 Pro及其A13处理器进行比较。

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到新的“ Firestorm”和“ Icestorm”大小型架构的转变,加上较小的5nm工艺可提供的其他时钟速度提升。

iPhone 12 Pro - Benchmarks

整体系统性能也获得了不错的提升,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,例如苹果的新压缩技术和芯片中的大缓存系统。有一个明显的改进是,比上一代提高了30%。

GPU的结果令人失望。在使用3DMark的两部手机之间,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。与上一代芯片组相比,安兔兔在GPU性能方面显示出更大的提升,但是并不多。即使是苹果自己的估计,也比A13降低了8%。

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先进的芯片。但是,改进很难用基准测试。

相对于Android呢?

比较苹果和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Android手机使用的苹果的Metal与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。

因此,只是比较GeekBench 5的CPU性能。

iPhone 12 Pro CPU Benchmarks

首先,GeekBench 5和为苹果 A13和扩展的较新A14提供了不错的单核CPU性能。但是骁龙865在多核场景中是首屈一指的,甚至击败了苹果A13,领先优势为8%,但是新的A14 Bionic因其CPU大幅提升而赶超。尽管如此,差距仍然相当小,明年很可能会再次缩小。也就是说。苹果通过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,无法直接比较GPU测试。但是,iPhone 12 Pro似乎可以非常健康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,苹果的A14看起来是目前市场上最快的芯片。但是,华为的麒麟9000和高通的Snapdragon 875也不容小觑,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显着改善CPU和内存,但在这一代中获得的GPU数量有限,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。

同时,苹果为“ 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也许会在这方面遵循。总的来说,下一代的威胁最大的还是苹果的游戏优势。

最后一个未知数是5nm如何帮助芯片保持最佳性能,现在投放市场的数量还不多,一切有待观察。

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