一篇文章講清楚，為什麼蘋果A11比驍龍835快
A11 Bionic
一般來說，蘋果每年發布新 iPhone 時，也將隨之推出一款全新的系統級晶元，今年也不例外。 iPhone 8，iPhone 8 Plus 和 iPhone X 都採用蘋果自研的全新 A11 Bionic 仿生處理器。作為蘋果最先進的 SoC 產品，A11 Bionic 不可避免地與高通、三星和華為的最新產品進行比較。從全球各大科技媒體的評測跑分來看，蘋果再次展現出碾壓對手的實力。那麼，為什麼蘋果公司的 SoC 似乎總能打敗競爭對手？為什麼 Android 陣營的處理器似乎總是落後，蘋果 Soc 真的有那麼好嗎？本文將一一解釋之。
A11 Bionic
全新仿生處理器的強悍表現
蘋果與高通，三星，華為，聯發科一樣，是基於 ARM 公司 RISC 精簡指令集架構設計 Soc，不同之處在於蘋果擁有 ARM 的架構許可證，允許其從頭開始設計自己的晶元。蘋果第一款自主研發的 64 位處理器是 iPhone 5s 採用的 A7，一顆雙核 CPU，頻率1.4 GHz，採用四核 PowerVR G6430 GPU 。
4 年過去，蘋果最新推出的 A11 是一顆六核心 CPU，並且拋棄沿用多年的 Imagination 公司 PowerVR 系列 GPU，首次採用 Apple-Design GPU。六個 CPU 核心由兩顆代號為 Monsoon 高性能內核，和四顆代號為 Mistral 的節能內核組成，與 A10 不同，A11 能夠同時調用 6 顆內核，蘋果聲稱，兩個高性能內核比 A10 快 25％，而四個高效核心更是快了 70％。A11 由台積電的 10納米工藝製程製造，包含 43 億個晶體管。尺寸為 89.23 平方毫米，比 A10 還小 30％。
根據我們自己的使用 iPhone 8 Plus 的內部測試，該設備在 Geekbench 的單核測試中得分 4260，在多核測試中得分為 10221。
A11 和驍龍 835 的對比
賬面數據高通未必輸
以下是 Apple A11 與 Apple A10 以及高通驍龍 835 的賬面參數對比：
A11A10驍龍835參數
注意： Geekbench僅測試 CPU 分數。它不以任何方式運行 GPU，也不會測試包括 DSP，ISP 或任何神經網路引擎在內的 SoC 其他組件。
簡言之，Apple A11 採用與驍龍 835 相同的製造工藝。A11 是一個六核 CPU，而 835 是八核，A11 現在可以同時進行每個核心進程調度，835 也可以做。儘管技術規格看起來類似，A11 的單核 Geekbench 得分卻是 Snapdragon 835 的兩倍，多核跑分結果比八核驍龍 835 快 50％。
為什麼？
如上所述，Geekbench 不會測試 SoC 的其他部分。像 DSP，ISP 以及任何與 AI 相關的功能，都將影響使用這些處理器設備的日常體驗。然而，當涉及到原始 CPU 速度時，A11 還是明顯碾壓對手。這對 Android 粉來說可能有點難以接受，到底是什麼原因呢？
另闢蹊徑
蘋果 SOC 領先高通兩代
可以肯定的是，蘋果抓住了高通麻木的時間點。在 2013 年首次推出 64 位 A7 處理器之前，蘋果和高通都基於 32 位 ARMv7 架構研發處理器用於移動設備。高通的驍龍 800 ，與 Adreno 330 GPU 一起採用高通自主 Krait 400 架構，在 32 位 SoC 領域處於領先地位。
A7
驍龍 800 的巨大成功，讓溫柔鄉里的高通過得很滋潤。當蘋果突然推出基於 ARM v8 架構的 64 位 A7 晶元時，高通當然什麼也沒有。當時，其中一位高通高管甚至稱 A7 的 64 位只是一個營銷噱頭。
但並沒有花費多長時間，高通公司就提出自己的 64 位架構 Soc 策略。2014年 4 月， 在搭載 A7 64 位處理器的 iPhone 5s 發布半年之後，高通公布搭載 4 個 Cortex-A57 核心和 4 個Cortex-A53 核心的驍龍 810 ，直接套用 ARM 公版架構。後面的事情大家也知道了，被稱為「烤龍」的驍龍 810 ，讓高通 CPU 口碑急轉直下，甚至被很多安卓手機大廠棄用，在旗艦機上轉而採用性能稍次的驍龍 808。
但在同一年，蘋果推出其第二代自研 64 位處理器 A8 。直到 2015 年3 月，又過了一年，高通才發布其第一代自主研發的 64 位處理器，即驍龍 820 ，及其定製的 Kryo CPU 架構。同年 9 月，蘋果公司發布採用 A9 處理器的 iPhone 6S，即蘋果公司的第三代 64 位自研 CPU。突然，高通已經落後蘋果公司兩代。
2016 年，高通的 CPU 架構依然來自 ARM，但是有一個轉變，ARM 創建了一個新的許可制度，允許最受信任的合作夥伴早日接觸其最新的 CPU 設計，甚至做一些量身定製。這就是後來的驍龍 835 。從規格表來看，835 使用 8 個 Kryo 架構內核，但通常認為它具有 4 個 Cortex-A73 內核（帶調整）和 4 個 Cortex-A53 內核（帶調整）。高通將 835 發布時間從春季移至冬季，在蘋果 A10 和 iPhone 7 之後發布。
時間來到 A11 登場的時候，蘋果第四代自主研發的 64 位 CPU，而高通還沒有公布其 2018 年的旗艦處理器。預計高通將在今年年底發布其新產品，即傳說中的驍龍 845。
蘋果 CPU 有什麼不同？
為什麼看起來同樣的規格參數，蘋果總是更強
要說清楚這一點，需要認識到幾個關鍵事情
首先，蘋果最早開始進入基於 64 位架構處理器的研發。雖然 ARM 自己在 2012 年 10 月份公布 Cortex-A57 架構，擬定的時間表是其合作夥伴將在 2014 年發布第一批處理器。但是，蘋果在 2013 年 9 月就量產出 A7 晶元並搭載到最新的 iPhone 5s 手機上。至此，蘋果每年都按照節奏研發一代新的 CPU 晶元。一直保持領先地位，
第二，蘋果公司的 SoC 研發與其手機開發緊密相連。設計高性能的移動 CPU 很難，對於蘋果很難，對於 ARM，對於高通，對於所有人都很難。因為很難，所以需要很長的研發時間。Cortex-A57 架構 2012 年 10 月宣布，但直到 2014 年 4 月才出現在智能手機上。這是一個漫長的交付時間。例如：華為 Mate 9 搭載的麒麟 960 晶元，在 ARM 公司的 Mali-G71 GPU 交付給華為後整整 8 個月才發布。有一個觀點認為，由於蘋果公司在內部進行緊密合作，使得它可以在開發周期內贏得幾個的星期寶貴領先。
A11
第三，蘋果的 CPU 核心面積一直很大，大意味著昂貴。根據 Linley Group 2016 年的報告，蘋果 A10 的高性能核心，面積是其他高端移動CPU 的兩倍。即使較小的核心，也比其他低功耗晶元面積要大得多，幾乎是 A53 的兩倍。蘋果能夠如此下本的關鍵，在於其商業模式是依靠銷售智能手機盈利，而不是賣 CPU 晶元。因此，蘋果能在 iPhone 的最終零售價中收回成本，而 ARM 和高通不能。
ARM 和高通的盈利依靠晶元銷售業務。ARM 為高通做 CPU 核心設計，高通公司設計 CPU 晶元，這些晶元又向三星，索尼，LG 等手機廠商銷售，ARM 需要盈利，高通需要盈利，所有的 OEM 產商都需要賺取利潤。導致的結果是，要麼高通公司無力承擔昂貴的處理器研發成本，要麼 OEM 手機廠商出於成本考慮開始尋找其他供應商。
第四，蘋果的 CPU 有很大的緩存。製造晶元的矽片極其耗資金，對於一些晶元製造商而言，其利潤率可以在僅節省 0.5 平方毫米的矽片中體現出來。就像前面的第三點，矽片成本方面的更大投入，讓蘋果能夠製造面積更大的晶元，包括大型高速緩存。
在 Cortex-A75 之前，ARM 的 Cortex 處理器都沒有支持 L3 緩存。但蘋果自 A7 以來一直在使用大型 L3 緩存。Apple A7 和 A8 擁有 1 MB L2 高速緩存和 4MB L3 高速緩存。A9 和 A10 具有3 MB 二級緩存和 4 MB L3 緩存，總共為7 MB緩存。根據 Geekbench 資料庫，A11 具有 8 MB 的 L2 緩存，沒有 L3 緩存。
雖然 Cortex-A75 現在支持最多 4 MB 的 L3 級別緩存，和 4 MB L2 緩存（每個核心0.5 MB），但最後要包含多少緩存，決定權在高通等晶元製造商手上。
總結
我們不會看到高通，三星或華為，可以擊敗蘋果最新的SoC，除非...
毋庸置疑的是，蘋果擁有世界級的 CPU 設計團隊，過去幾年中一直在研發生產世界上最好的 SoC 晶元。蘋果的成功不是魔術。而是源於優秀的工程式控制制，優於競爭對手的交付時間，以及一次僅為一到兩個產品製造 SoC 的結果，後者對高通們來說簡直是一種奢侈。
本文預測，除了以下情況之一，我們將不會看到來自高通，三星或華為的SoC，在性能上可以擊敗蘋果：
蘋果犯錯，生產一個「壞」的 SoC。這意味著將失去對其他晶元 OEM 廠商的領先地位。
某個領先的晶元製造商，決心研發一個更加昂貴的 CPU，具有更大的晶元表面積和大量的矽片，專門用於儲存高速緩存。
One more thing
隨著 IT 產品朝人工智慧方向變革，Soc 之間競爭正在開啟一個全新的賽道。
比賽在這裡結束是不公平的，本文分析完全集中在用 Geekbench 跑分衡量的CPU 性能上。然而，SoC 不僅僅是一顆 CPU，還集成了 GPU，DSP，ISP 等眾多輔助晶元。A11 的這些組件也令人印象深刻。
但驍龍 835 也不賴。最終歸結於，採用 A11 的 iPhone 8 是否提供良好的用戶體驗？是。採用驍龍 835 的 安卓機皇 Note 8 是否具有良好的用戶體驗？你也很難說不是。
Kirin 970
但關鍵是，我們對用戶體驗的期待正在發生變化。A11包含的 「Neural Engine」 神經引擎，用於 iPhone X 上備受關注的「Face ID」功能。而即將發布的 Mate10 搭載的麒麟 970 處理器，也包含一個專用的神經處理單元（NPU），它執行圖像識別任務要比 CPU 快 20 倍之多。
此外，今年早些時候，高通宣布將不再將其晶元稱為處理器，而是作為移動處理平台。雖然這看起來可能像文字遊戲，實際上意味著高通以 CPU 為核心的 Soc 設計，正朝著更全面的布局和應用邁進，包括所謂的神經處理。
隨著人工智慧時代的到來，整個 IT 行業都在發生深刻變革，高通，三星，華為和 ARM 正在重新定義傳統 Soc，研發神經處理引擎在內的處理器新特性，這是一條全新的賽道，如果他們能做得比蘋果好，那麼有機會在未來幾年中勝出。
