A11晶元CPU領先一切 自主GPU拉開差距

近兩天，蘋果硬體技術高級副總裁斯強尼·斯洛基（Johny Srouji）在發布會結束之後，接受媒體訪問時表示，蘋果會提前 3 年開始一款晶元的開發，3 年前發布搭載 A8 晶元的 iPhone 6 時，蘋果就已經在開發 A11 仿生晶元了，然而三年前移動行業關於 AI 和機器學習的話題還不多。

三年之後，蘋果的最新一代旗艦智能手機 iPhone 8、iPhone 8 Plus 和 iPhone X（iPhone 10），均搭載了全新的移動晶元 A11 仿生。得益於自主設計的 GPU 圖形處理單元和擁有無限潛能的神經網路引擎，以及一系列前所未有的高度定製單元，蘋果表示 A11 仿生是 iPhone 上有史以來最強大、最智能的晶元。

幾天之前，來自 Geekbench 4 非官方的 A11 仿生晶元基準測試顯示，蘋果在幕後有一個快速的晶元，無論是但和平均得分還是多核跑分成績，均秒殺所有手機行業內同基於 ARM 授權設計的移動處理器。關鍵是，對比 x86 平台的 2017 年款 MacBook Pro，這款搭載 3.1 GHz 英特爾 Core i5 處理器 A11完全沒有甘拜下風。如下圖：

跑分證實 A11 CPU 性能爆炸，強無對手

日前，真正來自 Geekbench 新增加的官方跑分終於出爐了，結果顯示 A11 仿生的成績甚至比泄露的數據還要高。其中，iPhone 8 的 A11 單核成績達到了 4203 分，多核測試跑分高達 10065 分。

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對比之下，作為今年最好的 Android 旗艦智能手機標杆之一， Galaxy S8 的單核分數僅為 1965 分和而多核也只有 6494 分，與 A11 晶元相比這的確一個巨大的差異。事實上，這樣的分數應該看作是與去年的 iPhone 7 系旗艦競爭，而不是最新 iPhone 8 系，而蘋果的優勢可延續到明年。

與此同時，從上面的跑分我們還可以看出，同樣是搭載的 A11 仿生晶元，蘋果 iPhone 8 和 iPhone 8 Plus 的 Geekbench 分數要比 iPhone X 高一些，單核差異幾乎可以忽略不計，但多核大約差 7% 左右。之所以有區別，常規猜測大多認為這與顯示屏解析度和內存大小有一定的關係。

另外，按照蘋果官方的說法，A11 仿生的 CPU 採用了六核心設計，由 2 個高性能核心與 4 個高能效核心組成，相比 A10 Fusion，其中兩個性能核心的速度提升了 25%。我們通過 Geekbench 分數對比 iPhone 7 和 iPhone 8， A11 相比 A10 的的確如蘋果所說，單核的速度上快了 25%，不過多核提升就相當驚人了，速度提升了 80%。

當然了，A11 仿生足夠全能這點毋庸置疑，但 Geekbench 主要是針對 CPU 性能的測試，A11 仿生晶元提供了新的神經網路引擎、自主設計的 GPU、相機 ISP 圖像信號處理單元和其他單元，這些功能模塊自然不在 Geekbench 基準測試的範圍內。

這一次最新來自 Geekbench 官方數據，再一次證實了 A11 仿生晶元的強大之處，至少在 CPU 性能上超過了目前所有 Android 旗艦級智能手機的 ARM 晶元。而這也是意料之中的事，因為近幾年來前蘋果的 A 系列晶元都在干同樣的事情，尤其是在單核心性能上強無敵，即便是兩年前的 A9 單核性能依然擊敗了今年的所有 Android 旗艦。

再次對比 2017 款 13 英寸 MacBook Pro，發現 A11 的分數 A11 確實可比肩 Kaby Lake Core i5，單核接近，多核甚至更高。但需要說明的是，很多性能轉化的任務，在 MacBook Pro 上可以實現，而這些卻無法運用到智能手機上。例如說，MacBook Pro 可以驅動更大、更高解析度的外接電視，並在上面執行相應的任務，而 iPhone 做不到。

晶元之外的一些東西

眾所周知，更高的解析度意味著要處理更多的像素。這也是為什麼 iPhone SE 的 A9 晶元（單核 2394，多核 4083）性能仍可擊敗新 Android 旗艦手機的原因之一，畢竟解析度更低總像素更少。大多數 Android 旗艦一直在追求超高解析度的顯示屏，尤其是三星，長期將自己開發的屏幕作為主要賣點，但解析度越高同樣的晶元性能表現劣勢便越明顯。

相比之下，蘋果並沒有急於為 iPhone 搭載高像素的顯示屏，而是先從移動 SoC 晶元著手，通過努力研發晶元以滿足現有高分辨的顯示屏需求。而對於顯示屏選擇，蘋果所考慮的則是解析度之外的其他定性因素，比如顏色精度和色彩範圍等等。

自從 3 年前推出 iPhone 6 和 iPhone 6 Plus 以來，蘋果就沒有改變接下來新款 iPhone 的解析度。只有在 iPad 上的方向不同，蘋果通過研髮帶有更強 GPU 圖形性能的「AX」系列晶元（如 A8X、A9X 和 A10X ）平衡解析度的提升，畢竟近年來新 iPad 和 iPad  Pro 這些機型的屏幕解析度要比 iPhone 高得多。

幾年前，相信很多人注意到，屏幕解析度更高的 iPhone 6 Plus ，在跑分中被尺寸更小的  iPhone 6 擊敗，在實際使用中同樣如此。就是因為其屏幕像素更多，大概 200 萬左右，相當於 iPhone 6/7/8 的兩倍。其實 Plus 機型一直是將原生像素點 3x 渲染，然後再執行 1.15 倍的縮放，才正好是實現顯示在屏幕上 1920×1080 像素。

蘋果全新的 iPhone X 做了調整，與 Plus 的機型一樣，像素也會做 3x 渲染，但現在是完美呈現 3x 解析度，也就是蘋果所說的超視網膜（Super Retina）級別的 2436 × 1125 像素。因此總像素超過 270 萬，幾乎是 iPhone 6/7/8 的三倍像素，沒有進行任何縮放。那麼高的解析度，蘋果必然將 A 系列晶元的圖形性能改進，而這些改進正是基於之前 AX 晶元的積累，才滿足了 iPhone X 驅動高解析度屏幕的需求。

相比之下，很多盲目追求解析度的安卓廠商，如三星 Galaxy S8 提供了超高 420 萬總像素的屏幕。然而，至今卻沒有與這一像素相匹配性能的晶元問世，因此在實際性能表現上，S8 也就與 1080p 解析度的旗艦機差不多而已，包括與華為和小米這些解析度要更低的旗艦手機相比，畢竟晶元性能夠滿足後兩者。

A 系列晶元的優勢源於世界級的晶元團隊

如今在移動領域，定製晶元的手機廠商不少，包括三星、華為和小米，這些都是蘋果的競爭對手。不過，這些競爭對手與蘋果的差距依然不小。就拿三星來說，早在 2010 年時蘋果和三星仍就晶元事宜曾密切合作，三星擁有自己的晶元工廠，而且在蘋果首次推出定製 A4 晶元之前，三星在移動領域已經有多年的晶元研發經驗了。

然而，在過去 7 年時間裡，這一切發生了翻天覆地變化，針對晶元研發蘋果投入了大量資金，特別組建了一支世界級的晶元團隊，並且非常執著於能效，而且也不會以犧牲性能來換取。在一切努力下，每一年蘋果研發的 A 系列晶元，都能在超過 2 億出貨量的 iPhone 中服役。不僅如此，蘋果還擴展更多應用於不同設備的晶元，包括 S 系列晶元、T 系列晶元和 W 系列晶元。

相比之下，三星以及其他所有定製晶元製造商，雖然擁有定製晶元，依然無法擺脫傳統晶元供應商的依賴。例如三星，雖然設計了 Exynos 系列晶元，但旗艦機主要使用的還是高通的驍龍晶元，華為也是從近年才開始滿足定製晶元的供貨需求，不過華為的 CPU 依然是公版設計，稱不上全定製。並且，這些擁有定製晶元的手機廠商，實際基於定製晶元的產品出貨量規模，依然比蘋果小很多。

當然了，這一切也與公司的規模有關，蘋果通過高端移動設備賺取了行業最高的利潤，得以規模化長期維持晶元研發，並投入到核心技術專利中。相比之下，其他競爭對手大多擔負不起晶元技術研發費用，不具備開發定製晶元所需的巨大資源，更別提打造最先進、最出類拔萃的晶元了，大多數 OEM 廠商只能從高通直接購買解決方案。

而這一次，蘋果在 A11 仿生晶元當中，又更進一步還引入了自主設計的 GPU，從定製 CPU 再到自主 GPU，一枚自主晶元的複雜程度遠遠超過迄今所有 OEM 廠商，無疑再一次拉大了與這些競爭對手的差距。很難想像接下來蘋果還會自主設計哪一些關鍵核心部件，考慮到定製晶元作為蘋果長期重要的戰略之一，必將有助於保持其在移動中持續佔據主導地位。

話說回來，那跑分高定製多又有什麼用呢？

相信很多人一定會問這樣的問題，畢竟有太多人陷入了國內外單純比拼應用啟動速度的測試當中。在這裡需要說明的是，性能相差不大的同期晶元，自然不用期待應用體驗之間的巨大差異。但隨著 A11 性能逐漸拉開差距，再加上大量的定製特性，同樣的應用程序將越來越難移植到 Android 平台上。

簡單來說，這個差距將導致這樣的局面：同一注重性能和功能的 app，iPhone 運行流暢無比，針對硬體定製的功能豐富，而 Android 無法保持同樣的高效運行，更無其定製功能。

正如兩天的採訪中，蘋果公司全球市場營銷高級副總裁菲爾·席勒，以及蘋果硬體技術高級副總裁斯強尼·斯洛基所提到的，如果 A11 背後沒有一支瘋狂、專註的晶元開發團隊，或許它也只是一塊不足掛齒的晶元。

其中，斯洛基表示：「我們 10 年前就開始做這樣的事情，設計我們自己的晶元，這是為蘋果硬體和軟體特別優化，實現真正定製的最好辦法。這不是你隨隨便便，想做就做的事情。」

而席勒則表示：「現在我們走在一條非常明確的發展道路上。每一代產品的核心元素之一都必將是其內置的晶元，對於我們而言，這些晶元本質上是產品定義的重要組成部分。」

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