蘋果手機的單核性能為什麼那麼強

A. 堪稱地表最強芯，蘋果A系晶元為什麼如此強悍

蘋果的a系列的晶元性能有多強，相信大家都清楚，因為蘋果的a11晶元就和驍龍845的跑分差不太多了，可能多核跑分上相同有優勢，但是單核跑分跑不過人家，現在蘋果12據說將搭載a14處理器，這裡面差了很大很大的空間。

蘋果的晶元這么強，顯然是人家不斷鑽研的結果，人家有足夠多的專業技術有完整的資本運作，再加上相應的政策引導肯定差不了，現在國產手機確實在不斷的進步，但是我們不能被勝利沖昏頭腦，我們想要和蘋果持平，或者說完全超越對方，還有相當長的路要走。

B. 為什麼iphone的CPU晶元一直領先呢

為什麼iPhone的A系列晶元的CPU內核性能一直領先安卓手機？這個問題的答案和商業模式有很大關系，換句話說，如果高通（華為也是類似道理，下面不單獨提起）站在蘋果的位置，信不信高通出品的晶元，在CPU內核性能上，比蘋果的A晶元還猛?

蘋果的商業模式是，A系列晶元自己設計自己消化，不對外銷售，也就是說，不通過直接賣晶元賺取利潤，而是通過設計性能強大的晶元為iPhone/iPad打造賣點，讓iPhone/iPad賺取利潤。

這種情況下，蘋果必須給A系列晶元堆料，堆出強大的性能後，iPhone/iPad才有賣點。

簡單說，軟體生態是iPhone/iPad的「肉」，A系列晶元是iPhone/iPad的「骨頭」，「骨頭」硬了，才能附著強大的肌肉，iPhone/iPad才有市場競爭力。

所以，蘋果可以給A系列大肆堆料，包括舍棄ARM公版內核，自己設計兼容ARM指令集的內核，加大緩存容量（高速緩存可以減少CPU讀取數據的延遲，但缺點是貴，還不是一般的貴，有時在架構相同的情況下，CPU的檔次高不高，就看緩存大不大了）。

設計晶元就像喂豬，肯堆料好比捨得用好飼料，飼料好，豬當然長得快了。

高通的商業模式和蘋果完全不同，「賣基帶送晶元」說的很形象：基帶才是高通的壓艙石，而高通能收取到多少專利授權費，基本上和能賣出多少基帶掛鉤。

至於CPU、GPU、ISP等內核，不過是為了增強基帶的市場吸引力而存在。這個可以從高通的財報找到有力的證據。2018財年，高通晶元部門（QCT）的收入超過170億美元，但凈利潤只有30億美元，而高通專利授權部門（QTL）的收入為51億美元，是晶元業務收入的30%，凈利潤為35億美元，比晶元業務足足多了5億美元。

所以，就可以理解蘋果不用高通的基帶後，高通為何要和蘋果拚命了：斷人財路無異於謀害其父母，人家當然要急了！

既然晶元是高通賣基帶給手機廠商「送」的，當然不能像蘋果那樣堆料了，否則搞的太貴就虧大了：

CPU內核買ARM的公版修改修改（又叫「魔改」），確實比直接用公版內核強，但和直接設計內核的蘋果還是沒法比啊！

CPU、GPU等內核是蘋果的基本盤，因為蘋果是一家互聯網公司；高通則是一家通信公司，基本盤是通信，反映到產品是基帶，每年占收入的20%的研發投入，基本都投到通信研發領域了。

說到底，由於商業模式不同，導致了蘋果的晶元設計重心向CPU、GPU和NPU等內核傾斜，使得其晶元性能在手機行業成為最強的存在。

很榮幸來回答這個問題。眾所周知，現在手機晶元的廠家主要由蘋果、華為、三星、高通、聯發科，其中性能最好的是蘋果、高通、華為三家。而其中蘋果手機的CPU晶元性能一直領先於同時期的其他CPU。

那這個是什麼原因造成的呢？

第一，Ios的生態系統較為封閉，從操作系統本身只有數個版本，同一CPU所需要支持的系統本版較少。而且蘋果手機的APP都是要經過蘋果的審核，確認兼容及符合蘋果公司的規定。而安卓手機恰恰相反，安卓各個版本五花八門，還有數量更多的深度修改的系統版本。這就造成了蘋果的CPU可以進行專門的優化，而安卓手機採用的CPU必須最優先保證更好的兼容性，而非最先考慮性能。打個比方，蘋果就像在高速公路開車，只要考慮很少的因素就可以了。而安卓手機採用的CPU就像行駛在國道，要考慮行人、非機動車、村莊、學校，時不時還蹦出個野生動物。同樣的車當然是高速可以開更快。

第二，蘋果手機更注重單核性能，而安卓手機卻因為多後台的策略所以需要更強的多核性能。但是在前台我們能感知的就只是單個軟體的運行速度。所以不管感受或者實際運行中都可以感覺蘋果的性能更強。

第三，更高的售價。因為蘋果手機的售價遠高於安卓手機的售價，因此所使用的工藝、材料、設計等方面可以使用更高的成本。而安卓手機CPU的廠家需要考慮晶元的售價以及手機廠家能接受的情況，不可能不計成本做一款銷售不出去的CPU。

總結如下，蘋果手機的CPU有更高的價格可以堆料，有更好的系統優化，有更加可控的軟體生態，而且還有很強的團隊，所以強大是理所當然的。這里希望國產手機的CPU能越來越強，超過蘋果！

我們都知道，每年蘋果的a系晶元發布後，都比同時代的其他手機晶元，比如高通驍龍、華為麒麟性能上都要強不少，可以說一直處於領先地位。

為什麼iphone的晶元一直領先？

1、強大的研發力量

早在蘋果第一款自主研發的晶元a4推出之前，就已經開始著手組建一支世界級的晶元研發團隊，這裡面聚集了大量在世界范圍內都是最頂尖的 科技 研發人才，保證了蘋果的a系列處理器晶元相比於同期的ARM架構晶元性能處於領先。

而得益於蘋果常年賺取了手機行業最多利潤的支撐，蘋果才有魄力長期規模化的堅持晶元開發，並大量投入到最核心的技術專利當中去。在發展過程中，蘋果收購了業界著名的晶元研發公司和半導體設計公司等，並在a11晶元之後更是用上了自己研發的gpu，可以說自此取得了決定性的領先。

2、深度定製的ios系統

得益於蘋果極其強大的軟體開發團隊，蘋果的處理器晶元可以說和ios系統匹配性極高，ios系統獨有的運行機制，使得a系晶元在系統應用的日常使用上效率很高，相比之下，安卓系統都會被不同的手機廠商修改，軟體開發也不一定是按同樣的規范開發。而安卓系統後台運行機制也比不上蘋果的墓碑偽後台機制，這也是影響流暢度的原因之一。而處理器晶元通過系統表現出來的性能差別也是因此。

iphone其實從10年前的iphone4開始就在晶元上遙遙領先了，這里主要是喬布斯時代就很早的組建了晶元研發團隊，A4晶元便是第一個成果，由於蘋果重金引進了許多晶元設計人才，所以在手機晶元領域能遙遙領先，起步早，水平高的因素非常顯著，包括英特爾和AMD的許多技術大拿都在蘋果工作過。

此外，在晶元設計理念上蘋果與其他廠商也有所不同，A系列晶元注重於單核性能提升，不管是晶體管數量還是緩存，A系列晶元的單核規格都遠遠高於其它同期晶元，在大部分APP應用對多核缺乏優化的今天，蘋果的晶元實際性能表現就明顯高出一截。

晶元的性能高低也離不開系統的配合，由於蘋果一直用自家的IOS系統，所以在封閉式的軟硬體環境里可以針對性的進行優化和打磨，從而發揮出更強的性能，而安卓手機的硬體配置和系統環境五花八門，這樣即使晶元本身夠強，也難以發揮出全部性能。

眾所周知，目前蘋果的A系列處理器可以說稱霸手機處理器，即使舊款的A系列處理器也可能要比安卓最新款的性能還要好一些，目前最好的安卓處理器麒麟990與驍龍865也比不上2018年發布的A12處理器。

通過收購不斷壯大自己

在A系列的處理的起步階段，蘋果就成立專門的晶元設計團隊，為了快速壯大自己晶元設計團隊，蘋果收購了P.A.Semi和Intrinsity。這兩家公司也是晶元設計公司，同時也是業界非常著名的晶元設計公司，這兩家公司的加入，使得蘋果A系列處理器得到了一個快速的發展。在收購其他公司的同時，也增加了自己在晶元設計行業的影響力，吸引很多的人才加入到本公司。

蘋果公司設計的晶元數量少、資金充足

與華為、高通不同的是，蘋果每年只需要設計一款手機處理器，而華為海思與高通每年需要設計很多款手機處理器，所以華為與高通的工作量要比蘋果大很多。

蘋果只做高端處理器，而華為與高通低端、中端、高端處理器進行設計。在大部分的行業，只有高端領域利潤比較大，所以相對於華為與高通，蘋果利潤更大，所以蘋果更有實力去研發新的處理器。

蘋果手機價錢較貴

蘋果所有的手機都是高端手機，價錢賣的比較貴，蘋果在設計晶元時，可以不惜一切代價的進行堆料，堆料會造成成本的上升，售價也就跟著上去了，但是對於高價的蘋果手機，還是有不少人可以接受的。

高通與華為就不一樣了，在設計晶元時不能一味的堆料，如果堆料太多，手機整體的成本就上去了，很多消費者就承受不了這個價格了。

IOS系統的加持

手機的流暢性不僅與處理器有關，有系統還存在很大的關系。蘋果的A系列處理器都是用在蘋果手機上，IOS系統本來就比安卓系統更加流暢一些，雖然近幾年安卓系統的流暢性提高了很多，但是與IOS還是有一定的差距。如果將A系列處理器放在安卓手機上，性能也會大大減弱。

為什麼iphone的CPU晶元一直領先呢？

題主問題的核心是為什麼iPhone的CPU芯一直是領先的呢？這個問題其實對於我們而言來說，我們可以從兩個方面確解析，第一個就是行業模式，第二個是本身架構自研發和核心設計的優勢。我們下面來具體來說說：

1.從商業模式來說。 其實很多人會忽略一點，說起來蘋果A系列晶元為什麼這么強就會從從硬體來說明，但是堆積硬體確實高通和麒麟也都會，但是他們為什麼沒有蘋果強，那就是定位的問題，蘋果手機A系列處理器是自研發，但是只有給自家的手機使用，本身蘋果手機定價確實很高，所以也有充足的資金來在處理器方面堆積配置，而高通和麒麟為什麼不行呢！簡單一點來說高通的晶元是對外的，所以要考慮到每個廠商的定位，就像小米每次定價都是在3000元以下，而三星在6000元的位置，如果晶元價格高的話，三星可以接受，但是對於國內走性價比路線的機型確實接受不了，也只能說做一個折中的處理。而麒麟同樣牽扯到這個方面，以為他旗下也有走性價比路線的榮耀系列。

2.從設計和硬體層面來說。 從設計層面來說的話，從設計層面來說的話，雖然都是基於ARM設計，但是授權方式不同，所以蘋果和高通都算是自研發，而蘋果確實有錢，不僅僅收購了更多做晶元的知名廠家，而且從緩存方面來說要相比高通和麒麟的晶元更加捨得用料，以及根據蘋果晶元業務負責人Johny Srouji的說法，對於每一代晶元，蘋果一般從3年前就開始著手架構設計，就像去年A13晶元早在2016年間就進行開發工作。Johny Srouji本人在2008年就加盟蘋果，負責位於美國加州和以及以色列的晶元製造和測試團隊（有好幾百號人）。

總結：

當然這里還要說到適配，ios系統的運行速度和處理器調教配合相對來說是安卓手機相比不了的，畢竟高通確實只有管理生產，而調教其實還是要看各個廠商，本身安卓端各個廠家的UI不同，所以也會有不同的效果，這確實也是一個方面，而蘋果晶元只有自身搭載使用，再加上ios系統是獨家，所以這也是蘋果晶元強勢的原因。

回答完畢

蘋果是一家特別注重主導權和用戶體驗的公司，因此主要部件就會自研以掌握核心知識產權和主導地位。而蘋果A系列的CPU之所以能一直領先，不外乎以下幾點：

第一，蘋果這么多年的積累。在喬布斯開始做手機之前就明白做主控晶元的重要性，因此通過自己組建及收購，蘋果很早就有了一支頂尖的晶元設計團隊

第二，由於蘋果是三星和台積電最大的客戶。所以這兩家製造商會格外配合蘋果並一直給蘋果最先進的工藝支持

第三，蘋果的晶元是自己專用。IOS系統也是自研，因此軟硬體的配合無人能比，可以發揮晶元的最大效能

第四，蘋果不差錢，捨得浪費，一直追求極致。所以在晶元性能上毫不妥協，一次流片不行兩次，兩次不行三次，達到指標為止。這種高標准和不妥協的精神造就了極致的高性能。換別家，沒等晶元搞出來，就弄破產了。

因此，上面幾點主要原因讓蘋果的主晶元始終屹立於性能潮頭。不過，華為的研發效率更高，相信最多三五年後，華為在這方面會超越蘋果的。

題主說的確實是事實，iPhone的A13晶元很強，但iPhone的晶元也並非處處都領先，在5G領域，iPhone的晶元也落後了，題主這里說的應該是性能的領先吧？個人認為主要A13晶元性能的領先主要有以下幾方面的原因：

工藝先進

之所以每次晶元都這么強，是因為iPhone總能用上最先進的生產工藝，台積電的大單子少不了蘋果，這幾年每次先進的工藝總要優先安排蘋果的晶元生產，A13晶元是最早用上7nm工藝的，這也保證了蘋果的晶元可以不用考慮能效問題，用力的堆料；

研發時間長

蘋果的晶元，都會花長時間進行研發，可以說蘋果的每款晶元理想都比較早，這樣以來，蘋果有著足夠的時間去進行調整，將晶元最的潛能最大的激發出來，從而大幅提高能效比，做出更優化的設計方案來。

研發資金雄厚

蘋果很有錢，這也是上面兩項的保證，我有足夠的資金讓晶元製造廠優先生產我們的晶元，也有足夠的資金來支撐研發團隊任何的揮霍，做晶元是很燒錢的，一個不滿意否掉的晶元方案，可能就是數億美金沒了，需要龐大的資金支持。

此外，蘋果還每年花大價錢收購其他晶元廠商，只有你有技術，對我的晶元有用，大價錢也要把你這個晶元公司買過來，可以說，蘋果晶元是靠著一路買買買而成長起來的。

研發單一

蘋果的研發部門其實很輕松，蘋果每年只發布一款旗艦機型，沒有中低端產品，因此他們每年只需要研發一款晶元即可，去年A12，今年A13，明年A14，這樣就很大程度上減輕了研發部門的壓力，只需要用心做好一款晶元即可。

而高通、麒麟兩個晶元廠商就不一樣了，他們要兼顧高端、中端、低端等不同價位的手機，生產不同的晶元，這無形中給了研發部門很大的壓力，可能一款有缺陷的晶元出來後，研發部門壓根不舍地斃掉這個方案，一是精力有限，二是資金有限，這就造成了研發成果的差距。

總之，蘋果能夠有這樣的成績，無非是四點：任務輕、工藝好、研發時間長、資金雄厚，也造就了蘋果如今的局面，但說到底還是有錢。

通常，每當蘋果公司發布新的iPhone時，它也會發布新的IOS系統，可能今年也不例外吧。不可避免地，每次將蘋果最新的SoC與高通，三星和華為的最新產品進行比較。一般標桿數據出來後蘋果公司每次都是獲勝者。

那麼，為什麼蘋果的SoC似乎總是能打敗競爭對手？為什麼Android使用的處理器似乎遠遠落後？蘋果的晶元真的那麼好嗎？那就讓我來解釋一下。

蘋果A11仿生

蘋果設計使用ARM 64位指令體系結構的處理器。這意味著蘋果的晶元使用與高通，三星，華為等相同的底層RISC架構。不同之處在於，Apple持有ARM的體系結構許可，從而可以從頭開始設計自己的晶元。蘋果公司第一個內部64位ARM處理器是在iPhone 5S中使用的蘋果A7。它具有一個主頻為1.4 GHz的雙核CPU和一個四核PowerVR G6430 GPU。

快進了四年，Apple的最新產品A11具有六核CPU，使用了異構多處理（HMP）和內部GPU（在Apple決定停止使用Imagination的GPU之後）。

六個CPU內核由兩個高性能內核（代號為Monsoon）和四個節能內核（代號為Mistral）組成。與蘋果A10一樣，蘋果A10也具有高性能內核集群和高能效內核集群，而A11能夠同時使用所有六個內核。

蘋果公司聲稱，兩個高性能內核比A10中的內核快25％，而四個高效內核比其前身中的節能內核快70％。A11由台積電在10 nm處理節點上製造，晶元包含43億個晶體管。晶元尺寸為89.23 mm2，比A10小30％。

根據我們使用iPhone 8 Plus進行的內部測試，該設備在Geekbench的單核測試中獲得4260分，在多核測試中獲得10221分。

Apple A11和驍龍835

Apple A11使用與驍龍 835相同的製造工藝。A11是六核CPU，而835是八核晶元組。A11 Bionic現在可以執行每核的進程調度，而835可以完成，而A10則不能。盡管規格相似，但A11的單核Geekbench得分是驍龍 835的兩倍。

從表面上看，六核A11的多核性能比八核驍龍 835快50％。但是如上所述，Geekbench並未測試SoC的其他部分。DSP，ISP和任何與AI相關的功能都會影響使用這些處理器的任何設備的日常體驗。但是，在原始CPU速度方面，A11無疑是贏家。

在那之前，蘋果公司和高通公司都已經在交付用於移動設備的32位ARMv7處理器。高通公司以其32位驍龍 800 SoC引領了這一領域。它使用內部Krait 400內核以及Adreno 330 GPU。

當蘋果突然宣布推出64位ARMv8 CP時，高通一無所獲。當時，它的一位高管稱64位A7為「營銷手段」，但高通公司很快就提出了自己的64位策略。

2014年4月，高通推出了 具有四個Cortex-A57內核和四個Cortex-A53內核的驍龍810。「 Cortex」系列內核直接來自ARM（ARM體系結構的託管人）。但是在同一年，蘋果公司宣布了其第二代內部64位CPU A8。直到2015年3 月，高通才能夠宣布其第一代內部64位CPU 驍龍 820及其定製的Kryo CPU內核。

同年9月，蘋果發布了使用A9處理器的iPhone 6S，這是蘋果的第三代 64位內部CPU。突然，高通落後蘋果兩代。

2016年，高通公司再次提供了ARM的產品，但它有所不同。ARM創建了一個新的許可計劃，該計劃允許最受信任的合作夥伴及早訪問其最新的CPU設計，甚至可以進行某種程度的定製。結果就是Kryo 280 CPU內核。根據規格表，驍龍 835使用八個Kryo 280內核，但是通常認為它具有四個Cortex-A73內核（有調整）和四個Cortex-A53內核（有調整）。對於驍龍 835，高通將公告從春季改為冬季，這意味著835是在Apple A10和iPhone 7之後發布的。

Apple的CPU內核有什麼不同？

關於Apple的CPU核心，有幾項重要的認識。

1. 64位ARM的CPU具有領先地位

首先，在基於64位ARM的CPU方面，蘋果公司幾乎領先於所有人。盡管ARM本身於2012年10月宣布了Cortex-A57，但建議的時間表是ARM的合作夥伴將在2014年內交付首批處理器。但是Apple在2013年的設備中配備了64位ARM CPU。該公司此後一直在利用早期的領導者，並且每年都會產生新的CPU內核設計。

2. Apple的SoC工作與手機發布緊密相關

設計高性能移動CPU很難。對於高通而言，因為研發確實很難，所以每次都需要很長時間。Cortex-A57於2012年10月發布，但直到2014年4月才出現在智能手機中。這是一個漫長的交貨時間，但目前交貨時間正在改變。

例如：華為Mate 9中的麒麟960在ARM Mali-G71 GPU交付給華為僅8個月後發布。有一種說法是，既然蘋果公司內部做所有事情，那麼緊密的聯系使它可以將開發周期縮短幾個寶貴的星期。

3. Apple的CPU很昂貴

根據Linley Group 2016年的一份報告， Apple A10中的Hurricane內核「大約是其他高端移動CPU的兩倍」。甚至較小的Zephyr內核也比其低功耗內核大得多，「幾乎是Cortex-A53的兩倍」。這里的關鍵是蘋果銷售智能手機，而不是晶元。結果，它有能力使SoC變得更昂貴，並在其他地方（包括最終零售價）收回資金。

4. Apple的CPU具有很大的緩存

硅要花不少錢，對於某些晶元製造商來說，其利潤率僅能節省0.5平方毫米的硅。像上面的第三點一樣，Apple能夠製造更大的晶元（就矽片成本而言），並且其中包括大容量緩存。

在Cortex-A75之前，ARM的Cortex處理器都不支持L3緩存。但是自A7以來，蘋果一直在使用大型L3緩存。蘋果A7和A8具有1 MB的L2緩存和4 MB的L3緩存。A9和A10具有3 MB的L2緩存和4 MB的L3緩存，即總共7 MB的緩存。根據Geekbench的說法，A11具有8 MB的L2緩存，沒有L3緩存。盡管Cortex-A75現在支持L3緩存（也可以支持高達4 MB和4 MB的L2緩存（每個內核0.5 MB）），但高通等晶元製造商可以決定要包括多少緩存。

5. Apple以較低的主頻生產具有寬管道的處理器

從廣義上講，SoC製造商可以用狹窄的管道製造CPU內核，但可以在高時鍾頻率下運行該管道。或使用較寬的管道，但時鍾速度較低。就像現實世界中的水管一樣，您既可以通過較窄的管道以高壓泵送水，也可以通過較寬的管道以低壓泵送水。在兩種情況下，理論上您都可以實現相同的吞吐量。ARM恰好落在狹窄的流水線陣營中，而蘋果則落在了更廣的流水線陣營中。Cortex-A75的最大頻率可以在10 nm上達到3 GHz，而Apple A10的最大頻率可以達到2.34 GHz。

總結

目前Apple產品線中CPU佔了很重要的位置，像Mac系列、iPhone系列、iPad系列都需要CPU支撐，而且本身蘋果是做產品的，所以更了解技術側和產品側大家共同的需求，更容易尋找痛點去優化CPU性能，當然主要是蘋果有雄厚的研發能力，才能去支撐這么耗錢耗時間的CPU研發。

那你覺得iPhone的CPU晶元為什麼一直領先呢？歡迎在評論區閑聊討論，大家一起學習探討。

是的，在晶元方面蘋果是真的領先太多了。

現在蘋果A15大核已經超過3.2G了，而省電模式下，雙大核降到1.5，小核滿血。即使鎖到這種情況，A15依然可以跑30分鍾原神中畫質，全程60幀，功耗3.1瓦。

而安卓方面最強的驍龍888使出吃奶的勁也不能穩60，功耗高達5.8瓦。

之所以有那麼大的差距，就是因為蘋果在架構上的設計真的無敵。 關於這點，只能說蘋果真的太有錢了，架構團隊請的全是精英！

C. 全球高端手機蘋果份額佔一半，蘋果手機的優勢到底在哪裡

手機行業一直都是我們關注的重點，在手機迅猛發展的這十年裡，一直都是蘋果手機和安卓手機在對峙。我們都知道蘋果手機只有蘋果一家廠商在售賣，而安卓手機有無數的手機廠商。在這樣相差懸殊的情況下，蘋果手機在高端手機市場上，份額達到了驚人的一半，不得不說蘋果手機真的有很多優勢。我覺得主要有以下優勢。

5、有面子

蘋果手機一直都是面子的象徵，拿在手裡很有面子，看到蘋果的logo感覺很高大上，而且蘋果對於很多人來說就是信仰。

D. 蘋果表示M1Pro的CPU性能比M1最多快了70%，主要原因是什麼

大家都知道，我們現在這個時代已經是高速發展的信息化時代，充滿各種數據，而手機和軟體等電子科技的出現更是大大方便了我們的日常生活，而電子科技裡面最強的自然還是蘋果，所以這一次人們也會感到困惑蘋果表示M1Pro的CPU性能比M1最多快了70%，主要原因是什麼？其實就是因為設計核心還有演算法方面的突破，使得晶元有了很大的提高，而且都是自己的硬體系統，所以搭配出來的效果很強，我們來具體分析一下吧。

但是整體看不出來，只是說跑分方面，所以這一次的革新有了很大的突破，和自己的演算法實現也有很大的聯系，這個是毋容置疑的，但是國產的手機還有電腦也是在不斷進步的，我們也要對我們與信心。