蘋果以頂級芯片而聞名,其出色的性能領先於業界Android競爭對手。蘋果A14 Bionic是該公司的最新芯片,爲整個iPhone 12系列提供動力,它是第一款基於臺積電(TSMC)5nm尖端工藝的芯片組,其性能和功率效率方面的改進超過了更大的7nm設計。#iPhone12#

在iPhone的發佈會上,蘋果花了很長時間比較A14 Bionic和舊版A12,而不是更現代的A13,這暗示了這一代的性能提升較小。隨着Android手機受益於增強的高通Snapdragon 865 Plus型號和即將到來的Snapdragon 875,性能差距可能比以往任何時候都更近。

以iPhone 12 Pro爲例,測試者在芯片上運行一些基準測試以瞭解其性能,另外深入研究蘋果芯片組的新功能。

蘋果 A14 Bionic

蘋果A14 Bionic最大看點是,向着業界最小的5nm製造節點發展。儘管有趣的是,分析表明,向5nm的轉移僅使芯片尺寸縮小了1.49倍,而不是臺積電聲稱的對5nm縮小了1.8倍。縮小芯片的內部工作變得越來越困難,尤其是在內存方面。

蘋果堅持採用六核2 + 4 big.LITTLE CPU架構設計,但改用了新的“ Firestorm”和“ Icestorm”內核。蘋果正在通過其新芯片來瞄準筆記本電腦級的CPU性能,該芯片可能會成爲今年下半年推出的Arm-macbook的基礎。多年來,蘋果在自定義CPU設計上的努力實際上已經開始擺脫我們從Arm那裏看到的現成零件。最大的問題是,這些功能更強大的內核如何在智能手機外形尺寸中保持最佳性能。奇怪的是,蘋果在發佈會上沒有對效率發表相關評論。

在GPU方面,蘋果還堅持使用完全由內部構建的4核GPU羣集。這種佈局看起來與A13相同,所有性能的提高都可能來自時鐘的增加,而不是主要架構或核心數量的改進。

其餘118億個晶體管,比A13的85億個晶體管增加了38%,可以通過改進用於AI工作負載和圖像處理的16核神經引擎來實現。蘋果擁有AI推理性能的11TOP,高於A13的6TOP。從表面上看,仍落後於驍龍 865的15TOP AI性能。但是,這些數字意義不大。TOP不會告訴我們每個操作會執行什麼操作,也不會告訴我們執行這些操作會消耗多少功率。

iPhone 12 Pro也是蘋果公司的首款5G智能手機。就像Snapdragon 865一樣,A14 Bionic沒有集成的5G調制解調器。相反,蘋果求助於高通,並將該芯片與Snapdragon X55 4G和5G雙模調制解調器配對。其中包括mmWave 和 6GHz以下的支持,5G FDD,4G / 5G頻譜以及對未來的獨立5G網絡的支持。在mmWave網絡上,調制解調器的速度最高可達7Gbps。不過,我們看到的是比這低得多的速度。有報告指出,蘋果選擇了更薄的中國製造的USI mmWave天線,而不是可在Android智能手機中找到的高通QTM525。

A14仿生規格與Android SoC

iPhone 12 Pro基準測試結果

首先,將新的 iPhone 12 Pro與上一代iPhone 11 Pro及其A13處理器進行比較。

由於有了新的內核,CPU性能有了明顯的提高。在流行的GeekBench 5基準測試中,單線程性能提高了21%。同樣,多核性能也提高了17%,這歸結於從 “Lightning” 和“Thunder” CPU到新的“ Firestorm”和“ Icestorm”大小型架構的轉變,加上較小的5nm工藝可提供的其他時鐘速度提升。

iPhone 12 Pro - Benchmarks

整體系統性能也獲得了不錯的提升,是由於更快的CPU和GPU的結合。但是,提升的大部分似乎來自內存系統的改進,例如蘋果的新壓縮技術和芯片中的大緩存系統。有一個明顯的改進是,比上一代提高了30%。

GPU的結果令人失望。在使用3DMark的兩部手機之間,並未實現任何性能改進。儘管這可能取決於基準測試的特定測試以及GPU必須在iPhone 12 Pro中驅動的少量額外顯示像素。與上一代芯片組相比,安兔兔在GPU性能方面顯示出更大的提升,但是並不多。即使是蘋果自己的估計,也比A13降低了8%。

當然,如今智能手機SoC不僅具有CPU和GPU性能,還具有更多優勢。蘋果也在其AI和圖像處理組件中投入了先進的芯片。但是,改進很難用基準測試。

相對於Android呢?

比較蘋果和Android基準測試時有一個共同的陷阱–這不是一個公平的比較。許多基準測試,尤其是那些強調GPU的基準測試,都是使用不同的圖形API運行的。例如Android手機使用的蘋果的Metal與OpenGL和Vulkan。因此,分數的計算方式略有不同,因此很難直接進行比較。

因此,只是比較GeekBench 5的CPU性能。

iPhone 12 Pro CPU Benchmarks

首先,GeekBench 5和爲蘋果 A13和擴展的較新A14提供了不錯的單核CPU性能。但是驍龍865在多核場景中是首屈一指的,甚至擊敗了蘋果A13,領先優勢爲8%,但是新的A14 Bionic因其CPU大幅提升而趕超。儘管如此,差距仍然相當小,明年很可能會再次縮小。也就是說。蘋果通過A14 Bionic重新獲得了CPU領先地位。

同樣,由於設備之間的顯示分辨率和API不同,無法直接比較GPU測試。但是,iPhone 12 Pro似乎可以非常健康地提升主要的整體系統性能。因此,在這方面,它將超越當前的Android SoC。但是,華碩ROG Phone 3及其Snapdragon 865 Plus在圖形性能方面具有一定的競爭力。

總體而言,蘋果的A14看起來是目前市場上最快的芯片。但是,華爲的麒麟9000和高通的Snapdragon 875也不容小覷,到2021年,Android手機很有可能會縮小這一長期運行的差距。

蘋果A14仿生基準測試:結論

A14 Bionic顯着改善CPU和內存,但在這一代中獲得的GPU數量有限,清楚地表明瞭蘋果的雄心壯志。隨着即將推出配備Arm的Mac,A14的CPU增益翻倍,從而縮小了移動和筆記本電腦產品之間的差距,並擴大了蘋果在Android SoC上的領先優勢。畢竟,A14有望成爲蘋果筆記本電腦芯片的基礎。

同時,蘋果爲“ AI”和攝影功能投入了比以往更多的硅,智能手機異構計算功能的兩個基石。下一代Android SoC也許會在這方面遵循。總的來說,下一代的威脅最大的還是蘋果的遊戲優勢。

最後一個未知數是5nm如何幫助芯片保持最佳性能,現在投放市場的數量還不多,一切有待觀察。

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