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为什么其它处理器不如苹果的

发布时间: 2023-02-24 20:43:08

① 为什么高通骁龙处理器比不过苹果A系列

一、高通和苹果的差距从第一批64位处理器就开始了

1、虽然ARM自己在2012年10月份公布了Cortex-A57(64位处理器),但是高通2014年才能发布第一批64位处理器骁龙810和骁龙808。但是,苹果2013年的手机就有64位ARM CPU了,那就是用在苹果5s上的A7。2014年时苹果就发布了第二代64位处理,那就是用在苹果6上的A8,从此苹果就把高通远远的抛在后面。

2、由于2013年苹果就出了第一批64位手机cpu,高通着急啊,2014年赶紧祭出自己的首款高端64位cpu骁龙810,但是由于当时技术不是太成熟,骁龙810刚投发市场就出现很多问题,由于骁龙810发热严重,温度一高就锁核,性能大打折扣,当时被誉为“火鸡810”,不少搭载810的手机深受其害,其中就包括小米首款大屏旗舰手机小米NOTE,真正的为“发烧”而生了。

为了追赶苹果,高通再次发力,2015年高通把810的8核砍掉4个核换上自主架构Kryo,820诞生了!不过还是远远的追不上苹果的A9,这可怎么办呢,高通绞尽脑汁在2016年推出820的"小改款",那就是高通821啊,但苹果都是A10了,最后在今年,高通使出浑身解数,注意,这次高通要发大招了啊,高通史上最强处理器835隆重登场,综合性能也就和苹果A10打个平手,可是苹果又出仿生处理器A11了~,分析一下高通这么多年的追逐过程,和苹果至少相差1代产品,但高通810是败笔啊,这么说就是相差了2代产品!,能追上吗。

二、影响处理器性能的重要因素--缓存

在Cortex-A75之前,ARM的Cortex处理器都没有支持L3缓存。但苹果自从A7以来,一直在使用L3缓存。Apple A7和A8拥有1 MB L2高速缓存和4 MB L3高速缓存。A9和A10具有3 MB L2缓存和4 MB L3缓存。inter的i5处理器的缓存也不过如此啊,A11更是把二级缓存提升到8MB。

虽然Cortex-A75现在支持L3缓存,最多4 MBL2和4 MB L3缓存,但是这些都是由高通公司的芯片制造商决定是否使用的。

三、系统优化

通常说的性能,都是在操作系统之上通过应用程序测试出来的结果。因此,影响得分的不只是硬件本身的性能,还需要操作系统与处理器的配合。同样的处理器上面用不同的操作系统,或者说同样的操作系统做不同程度的优化配置,结果有可能差距会很大。

其实高通soc的集成度远超苹果,以835为例,在这小小的一块里塞进了cpu、gpu、isp、dsp、基带等等,这是苹果所做不到的。

然后是性能功耗比,835cpu的a73改是arm推出的核心面积最小、效率最高的大核架构,功耗表现非常出色,能长时间维持高频运行,可以说是目前最适合手机cpu的大核架构。而以苹果A系历来的表现来看,靠堆晶体管加大核心面积,虽然能把单核性能拉上去,但牺牲了功耗,实际上很难满血运行,即使有10nm工艺也没用,架构和制程是同等重要的!gpu部分高通优势就更明显了,论能效比,adreno称第二没人敢称第一。

因此,只要安卓机的处理器性能没有比苹果机的处理器高出太多,性能想超过苹果基本上也非常难。

最后,举个例子,形象地说一下:

苹果就是做高铁的,把列车和轨道都做了,只能跑火车,其他车跑不了,做出来的火车也跑不了高速公路和其他普通马路。

而高通做的是轿车,除了可以跑高速公路,还可以跑在普通马路,甚至颠簸的土泥路上。

所以高通的CPU其实是牺牲了很多性能而换取了更多的兼容性。

② 为什么iphone的CPU芯片一直领先呢

为什么iPhone的A系列芯片的CPU内核性能一直领先安卓手机?这个问题的答案和商业模式有很大关系,换句话说,如果高通(华为也是类似道理,下面不单独提起)站在苹果的位置,信不信高通出品的芯片,在CPU内核性能上,比苹果的A芯片还猛?

苹果的商业模式是,A系列芯片自己设计自己消化,不对外销售,也就是说,不通过直接卖芯片赚取利润,而是通过设计性能强大的芯片为iPhone/iPad打造卖点,让iPhone/iPad赚取利润。

这种情况下,苹果必须给A系列芯片堆料,堆出强大的性能后,iPhone/iPad才有卖点。

简单说,软件生态是iPhone/iPad的“肉”,A系列芯片是iPhone/iPad的“骨头”,“骨头”硬了,才能附着强大的肌肉,iPhone/iPad才有市场竞争力。

所以,苹果可以给A系列大肆堆料,包括舍弃ARM公版内核,自己设计兼容ARM指令集的内核,加大缓存容量(高速缓存可以减少CPU读取数据的延迟,但缺点是贵,还不是一般的贵,有时在架构相同的情况下,CPU的档次高不高,就看缓存大不大了)。

设计芯片就像喂猪,肯堆料好比舍得用好饲料,饲料好,猪当然长得快了。

高通的商业模式和苹果完全不同,“卖基带送芯片”说的很形象:基带才是高通的压舱石,而高通能收取到多少专利授权费,基本上和能卖出多少基带挂钩。

至于CPU、GPU、ISP等内核,不过是为了增强基带的市场吸引力而存在。这个可以从高通的财报找到有力的证据。2018财年,高通芯片部门(QCT)的收入超过170亿美元,但净利润只有30亿美元,而高通专利授权部门(QTL)的收入为51亿美元,是芯片业务收入的30%,净利润为35亿美元,比芯片业务足足多了5亿美元。

所以,就可以理解苹果不用高通的基带后,高通为何要和苹果拼命了:断人财路无异于谋害其父母,人家当然要急了!

既然芯片是高通卖基带给手机厂商“送”的,当然不能像苹果那样堆料了,否则搞的太贵就亏大了:

CPU内核买ARM的公版修改修改(又叫“魔改”),确实比直接用公版内核强,但和直接设计内核的苹果还是没法比啊!

CPU、GPU等内核是苹果的基本盘,因为苹果是一家互联网公司;高通则是一家通信公司,基本盘是通信,反映到产品是基带,每年占收入的20%的研发投入,基本都投到通信研发领域了。

说到底,由于商业模式不同,导致了苹果的芯片设计重心向CPU、GPU和NPU等内核倾斜,使得其芯片性能在手机行业成为最强的存在。

很荣幸来回答这个问题。众所周知,现在手机芯片的厂家主要由苹果、华为、三星、高通、联发科,其中性能最好的是苹果、高通、华为三家。而其中苹果手机的CPU芯片性能一直领先于同时期的其他CPU。

那这个是什么原因造成的呢?

第一,Ios的生态系统较为封闭,从操作系统本身只有数个版本,同一CPU所需要支持的系统本版较少。而且苹果手机的APP都是要经过苹果的审核,确认兼容及符合苹果公司的规定。而安卓手机恰恰相反,安卓各个版本五花八门,还有数量更多的深度修改的系统版本。这就造成了苹果的CPU可以进行专门的优化,而安卓手机采用的CPU必须最优先保证更好的兼容性,而非最先考虑性能。打个比方,苹果就像在高速公路开车,只要考虑很少的因素就可以了。而安卓手机采用的CPU就像行驶在国道,要考虑行人、非机动车、村庄、学校,时不时还蹦出个野生动物。同样的车当然是高速可以开更快。

第二,苹果手机更注重单核性能,而安卓手机却因为多后台的策略所以需要更强的多核性能。但是在前台我们能感知的就只是单个软件的运行速度。所以不管感受或者实际运行中都可以感觉苹果的性能更强。

第三,更高的售价。因为苹果手机的售价远高于安卓手机的售价,因此所使用的工艺、材料、设计等方面可以使用更高的成本。而安卓手机CPU的厂家需要考虑芯片的售价以及手机厂家能接受的情况,不可能不计成本做一款销售不出去的CPU。

总结如下,苹果手机的CPU有更高的价格可以堆料,有更好的系统优化,有更加可控的软件生态,而且还有很强的团队,所以强大是理所当然的。这里希望国产手机的CPU能越来越强,超过苹果!

我们都知道,每年苹果的a系芯片发布后,都比同时代的其他手机芯片,比如高通骁龙、华为麒麟性能上都要强不少,可以说一直处于领先地位。

为什么iphone的芯片一直领先?

1、强大的研发力量

早在苹果第一款自主研发的芯片a4推出之前,就已经开始着手组建一支世界级的芯片研发团队,这里面聚集了大量在世界范围内都是最顶尖的 科技 研发人才,保证了苹果的a系列处理器芯片相比于同期的ARM架构芯片性能处于领先。

而得益于苹果常年赚取了手机行业最多利润的支撑,苹果才有魄力长期规模化的坚持芯片开发,并大量投入到最核心的技术专利当中去。在发展过程中,苹果收购了业界着名的芯片研发公司和半导体设计公司等,并在a11芯片之后更是用上了自己研发的gpu,可以说自此取得了决定性的领先。

2、深度定制的ios系统

得益于苹果极其强大的软件开发团队,苹果的处理器芯片可以说和ios系统匹配性极高,ios系统独有的运行机制,使得a系芯片在系统应用的日常使用上效率很高,相比之下,安卓系统都会被不同的手机厂商修改,软件开发也不一定是按同样的规范开发。而安卓系统后台运行机制也比不上苹果的墓碑伪后台机制,这也是影响流畅度的原因之一。而处理器芯片通过系统表现出来的性能差别也是因此。

iphone其实从10年前的iphone4开始就在芯片上遥遥领先了,这里主要是乔布斯时代就很早的组建了芯片研发团队,A4芯片便是第一个成果,由于苹果重金引进了许多芯片设计人才,所以在手机芯片领域能遥遥领先,起步早,水平高的因素非常显着,包括英特尔和AMD的许多技术大拿都在苹果工作过。

此外,在芯片设计理念上苹果与其他厂商也有所不同,A系列芯片注重于单核性能提升,不管是晶体管数量还是缓存,A系列芯片的单核规格都远远高于其它同期芯片,在大部分APP应用对多核缺乏优化的今天,苹果的芯片实际性能表现就明显高出一截。

芯片的性能高低也离不开系统的配合,由于苹果一直用自家的IOS系统,所以在封闭式的软硬件环境里可以针对性的进行优化和打磨,从而发挥出更强的性能,而安卓手机的硬件配置和系统环境五花八门,这样即使芯片本身够强,也难以发挥出全部性能。

众所周知,目前苹果的A系列处理器可以说称霸手机处理器,即使旧款的A系列处理器也可能要比安卓最新款的性能还要好一些,目前最好的安卓处理器麒麟990与骁龙865也比不上2018年发布的A12处理器。

通过收购不断壮大自己

在A系列的处理的起步阶段,苹果就成立专门的芯片设计团队,为了快速壮大自己芯片设计团队,苹果收购了P.A.Semi和Intrinsity。这两家公司也是芯片设计公司,同时也是业界非常着名的芯片设计公司,这两家公司的加入,使得苹果A系列处理器得到了一个快速的发展。在收购其他公司的同时,也增加了自己在芯片设计行业的影响力,吸引很多的人才加入到本公司。

苹果公司设计的芯片数量少、资金充足

与华为、高通不同的是,苹果每年只需要设计一款手机处理器,而华为海思与高通每年需要设计很多款手机处理器,所以华为与高通的工作量要比苹果大很多。

苹果只做高端处理器,而华为与高通低端、中端、高端处理器进行设计。在大部分的行业,只有高端领域利润比较大,所以相对于华为与高通,苹果利润更大,所以苹果更有实力去研发新的处理器。

苹果手机价钱较贵

苹果所有的手机都是高端手机,价钱卖的比较贵,苹果在设计芯片时,可以不惜一切代价的进行堆料,堆料会造成成本的上升,售价也就跟着上去了,但是对于高价的苹果手机,还是有不少人可以接受的。

高通与华为就不一样了,在设计芯片时不能一味的堆料,如果堆料太多,手机整体的成本就上去了,很多消费者就承受不了这个价格了。

IOS系统的加持

手机的流畅性不仅与处理器有关,有系统还存在很大的关系。苹果的A系列处理器都是用在苹果手机上,IOS系统本来就比安卓系统更加流畅一些,虽然近几年安卓系统的流畅性提高了很多,但是与IOS还是有一定的差距。如果将A系列处理器放在安卓手机上,性能也会大大减弱。

为什么iphone的CPU芯片一直领先呢?

题主问题的核心是为什么iPhone的CPU芯一直是领先的呢?这个问题其实对于我们而言来说,我们可以从两个方面确解析,第一个就是行业模式,第二个是本身架构自研发和核心设计的优势。我们下面来具体来说说:

1.从商业模式来说。 其实很多人会忽略一点,说起来苹果A系列芯片为什么这么强就会从从硬件来说明,但是堆积硬件确实高通和麒麟也都会,但是他们为什么没有苹果强,那就是定位的问题,苹果手机A系列处理器是自研发,但是只有给自家的手机使用,本身苹果手机定价确实很高,所以也有充足的资金来在处理器方面堆积配置,而高通和麒麟为什么不行呢!简单一点来说高通的芯片是对外的,所以要考虑到每个厂商的定位,就像小米每次定价都是在3000元以下,而三星在6000元的位置,如果芯片价格高的话,三星可以接受,但是对于国内走性价比路线的机型确实接受不了,也只能说做一个折中的处理。而麒麟同样牵扯到这个方面,以为他旗下也有走性价比路线的荣耀系列。

2.从设计和硬件层面来说。 从设计层面来说的话,从设计层面来说的话,虽然都是基于ARM设计,但是授权方式不同,所以苹果和高通都算是自研发,而苹果确实有钱,不仅仅收购了更多做芯片的知名厂家,而且从缓存方面来说要相比高通和麒麟的芯片更加舍得用料,以及根据苹果芯片业务负责人Johny Srouji的说法,对于每一代芯片,苹果一般从3年前就开始着手架构设计,就像去年A13芯片早在2016年间就进行开发工作。Johny Srouji本人在2008年就加盟苹果,负责位于美国加州和以及以色列的芯片制造和测试团队(有好几百号人)。

总结:

当然这里还要说到适配,ios系统的运行速度和处理器调教配合相对来说是安卓手机相比不了的,毕竟高通确实只有管理生产,而调教其实还是要看各个厂商,本身安卓端各个厂家的UI不同,所以也会有不同的效果,这确实也是一个方面,而苹果芯片只有自身搭载使用,再加上ios系统是独家,所以这也是苹果芯片强势的原因。


回答完毕

苹果是一家特别注重主导权和用户体验的公司,因此主要部件就会自研以掌握核心知识产权和主导地位。而苹果A系列的CPU之所以能一直领先,不外乎以下几点:

第一,苹果这么多年的积累。在乔布斯开始做手机之前就明白做主控芯片的重要性,因此通过自己组建及收购,苹果很早就有了一支顶尖的芯片设计团队

第二,由于苹果是三星和台积电最大的客户。所以这两家制造商会格外配合苹果并一直给苹果最先进的工艺支持

第三,苹果的芯片是自己专用。IOS系统也是自研,因此软硬件的配合无人能比,可以发挥芯片的最大效能

第四,苹果不差钱,舍得浪费,一直追求极致。所以在芯片性能上毫不妥协,一次流片不行两次,两次不行三次,达到指标为止。这种高标准和不妥协的精神造就了极致的高性能。换别家,没等芯片搞出来,就弄破产了。

因此,上面几点主要原因让苹果的主芯片始终屹立于性能潮头。不过,华为的研发效率更高,相信最多三五年后,华为在这方面会超越苹果的。

题主说的确实是事实,iPhone的A13芯片很强,但iPhone的芯片也并非处处都领先,在5G领域,iPhone的芯片也落后了,题主这里说的应该是性能的领先吧?个人认为主要A13芯片性能的领先主要有以下几方面的原因:

工艺先进

之所以每次芯片都这么强,是因为iPhone总能用上最先进的生产工艺,台积电的大单子少不了苹果,这几年每次先进的工艺总要优先安排苹果的芯片生产,A13芯片是最早用上7nm工艺的,这也保证了苹果的芯片可以不用考虑能效问题,用力的堆料;

研发时间长

苹果的芯片,都会花长时间进行研发,可以说苹果的每款芯片理想都比较早,这样以来,苹果有着足够的时间去进行调整,将芯片最的潜能最大的激发出来,从而大幅提高能效比,做出更优化的设计方案来。

研发资金雄厚

苹果很有钱,这也是上面两项的保证,我有足够的资金让芯片制造厂优先生产我们的芯片,也有足够的资金来支撑研发团队任何的挥霍,做芯片是很烧钱的,一个不满意否掉的芯片方案,可能就是数亿美金没了,需要庞大的资金支持。

此外,苹果还每年花大价钱收购其他芯片厂商,只有你有技术,对我的芯片有用,大价钱也要把你这个芯片公司买过来,可以说,苹果芯片是靠着一路买买买而成长起来的。

研发单一

苹果的研发部门其实很轻松,苹果每年只发布一款旗舰机型,没有中低端产品,因此他们每年只需要研发一款芯片即可,去年A12,今年A13,明年A14,这样就很大程度上减轻了研发部门的压力,只需要用心做好一款芯片即可。

而高通、麒麟两个芯片厂商就不一样了,他们要兼顾高端、中端、低端等不同价位的手机,生产不同的芯片,这无形中给了研发部门很大的压力,可能一款有缺陷的芯片出来后,研发部门压根不舍地毙掉这个方案,一是精力有限,二是资金有限,这就造成了研发成果的差距。

总之,苹果能够有这样的成绩,无非是四点:任务轻、工艺好、研发时间长、资金雄厚,也造就了苹果如今的局面,但说到底还是有钱。

通常,每当苹果公司发布新的iPhone时,它也会发布新的IOS系统,可能今年也不例外吧。不可避免地,每次将苹果最新的SoC与高通,三星和华为的最新产品进行比较。一般标杆数据出来后苹果公司每次都是获胜者。

那么,为什么苹果的SoC似乎总是能打败竞争对手?为什么Android使用的处理器似乎远远落后?苹果的芯片真的那么好吗?那就让我来解释一下。

苹果A11仿生

苹果设计使用ARM 64位指令体系结构的处理器。这意味着苹果的芯片使用与高通,三星,华为等相同的底层RISC架构。不同之处在于,Apple持有ARM的体系结构许可,从而可以从头开始设计自己的芯片。苹果公司第一个内部64位ARM处理器是在iPhone 5S中使用的苹果A7。它具有一个主频为1.4 GHz的双核CPU和一个四核PowerVR G6430 GPU。

快进了四年,Apple的最新产品A11具有六核CPU,使用了异构多处理(HMP)和内部GPU(在Apple决定停止使用Imagination的GPU之后)。

六个CPU内核由两个高性能内核(代号为Monsoon)和四个节能内核(代号为Mistral)组成。与苹果A10一样,苹果A10也具有高性能内核集群和高能效内核集群,而A11能够同时使用所有六个内核。

苹果公司声称,两个高性能内核比A10中的内核快25%,而四个高效内核比其前身中的节能内核快70%。A11由台积电在10 nm处理节点上制造,芯片包含43亿个晶体管。芯片尺寸为89.23 mm2,比A10小30%。

根据我们使用iPhone 8 Plus进行的内部测试,该设备在Geekbench的单核测试中获得4260分,在多核测试中获得10221分。

Apple A11和骁龙835

Apple A11使用与骁龙 835相同的制造工艺。A11是六核CPU,而835是八核芯片组。A11 Bionic现在可以执行每核的进程调度,而835可以完成,而A10则不能。尽管规格相似,但A11的单核Geekbench得分是骁龙 835的两倍。

从表面上看,六核A11的多核性能比八核骁龙 835快50%。但是如上所述,Geekbench并未测试SoC的其他部分。DSP,ISP和任何与AI相关的功能都会影响使用这些处理器的任何设备的日常体验。但是,在原始CPU速度方面,A11无疑是赢家。

在那之前,苹果公司和高通公司都已经在交付用于移动设备的32位ARMv7处理器。高通公司以其32位骁龙 800 SoC引领了这一领域。它使用内部Krait 400内核以及Adreno 330 GPU。

当苹果突然宣布推出64位ARMv8 CP时,高通一无所获。当时,它的一位高管称64位A7为“营销手段”,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 具有四个Cortex-A57内核和四个Cortex-A53内核的骁龙810。“ Cortex”系列内核直接来自ARM(ARM体系结构的托管人)。但是在同一年,苹果公司宣布了其第二代内部64位CPU A8。直到2015年3 月,高通才能够宣布其第一代内部64位CPU 骁龙 820及其定制的Kryo CPU内核。

同年9月,苹果发布了使用A9处理器的iPhone 6S,这是苹果的第三代 64位内部CPU。突然,高通落后苹果两代。

2016年,高通公司再次提供了ARM的产品,但它有所不同。ARM创建了一个新的许可计划,该计划允许最受信任的合作伙伴及早访问其最新的CPU设计,甚至可以进行某种程度的定制。结果就是Kryo 280 CPU内核。根据规格表,骁龙 835使用八个Kryo 280内核,但是通常认为它具有四个Cortex-A73内核(有调整)和四个Cortex-A53内核(有调整)。对于骁龙 835,高通将公告从春季改为冬季,这意味着835是在Apple A10和iPhone 7之后发布的。

Apple的CPU内核有什么不同?

关于Apple的CPU核心,有几项重要的认识。

1. 64位ARM的CPU具有领先地位

首先,在基于64位ARM的CPU方面,苹果公司几乎领先于所有人。尽管ARM本身于2012年10月宣布了Cortex-A57,但建议的时间表是ARM的合作伙伴将在2014年内交付首批处理器。但是Apple在2013年的设备中配备了64位ARM CPU。该公司此后一直在利用早期的领导者,并且每年都会产生新的CPU内核设计。

2. Apple的SoC工作与手机发布紧密相关

设计高性能移动CPU很难。对于高通而言,因为研发确实很难,所以每次都需要很长时间。Cortex-A57于2012年10月发布,但直到2014年4月才出现在智能手机中。这是一个漫长的交货时间,但目前交货时间正在改变。

例如:华为Mate 9中的麒麟960在ARM Mali-G71 GPU交付给华为仅8个月后发布。有一种说法是,既然苹果公司内部做所有事情,那么紧密的联系使它可以将开发周期缩短几个宝贵的星期。

3. Apple的CPU很昂贵

根据Linley Group 2016年的一份报告, Apple A10中的Hurricane内核“大约是其他高端移动CPU的两倍”。甚至较小的Zephyr内核也比其低功耗内核大得多,“几乎是Cortex-A53的两倍”。这里的关键是苹果销售智能手机,而不是芯片。结果,它有能力使SoC变得更昂贵,并在其他地方(包括最终零售价)收回资金。

4. Apple的CPU具有很大的缓存

硅要花不少钱,对于某些芯片制造商来说,其利润率仅能节省0.5平方毫米的硅。像上面的第三点一样,Apple能够制造更大的芯片(就硅片成本而言),并且其中包括大容量缓存。

在Cortex-A75之前,ARM的Cortex处理器都不支持L3缓存。但是自A7以来,苹果一直在使用大型L3缓存。苹果A7和A8具有1 MB的L2缓存和4 MB的L3缓存。A9和A10具有3 MB的L2缓存和4 MB的L3缓存,即总共7 MB的缓存。根据Geekbench的说法,A11具有8 MB的L2缓存,没有L3缓存。尽管Cortex-A75现在支持L3缓存(也可以支持高达4 MB和4 MB的L2缓存(每个内核0.5 MB)),但高通等芯片制造商可以决定要包括多少缓存。

5. Apple以较低的主频生产具有宽管道的处理器

从广义上讲,SoC制造商可以用狭窄的管道制造CPU内核,但可以在高时钟频率下运行该管道。或使用较宽的管道,但时钟速度较低。就像现实世界中的水管一样,您既可以通过较窄的管道以高压泵送水,也可以通过较宽的管道以低压泵送水。在两种情况下,理论上您都可以实现相同的吞吐量。ARM恰好落在狭窄的流水线阵营中,而苹果则落在了更广的流水线阵营中。Cortex-A75的最大频率可以在10 nm上达到3 GHz,而Apple A10的最大频率可以达到2.34 GHz。

总结

目前Apple产品线中CPU占了很重要的位置,像Mac系列、iPhone系列、iPad系列都需要CPU支撑,而且本身苹果是做产品的,所以更了解技术侧和产品侧大家共同的需求,更容易寻找痛点去优化CPU性能,当然主要是苹果有雄厚的研发能力,才能去支撑这么耗钱耗时间的CPU研发。

那你觉得iPhone的CPU芯片为什么一直领先呢?欢迎在评论区闲聊讨论,大家一起学习探讨。

是的,在芯片方面苹果是真的领先太多了。

现在苹果A15大核已经超过3.2G了,而省电模式下,双大核降到1.5,小核满血。即使锁到这种情况,A15依然可以跑30分钟原神中画质,全程60帧,功耗3.1瓦。

而安卓方面最强的骁龙888使出吃奶的劲也不能稳60,功耗高达5.8瓦。

之所以有那么大的差距,就是因为苹果在架构上的设计真的无敌。 关于这点,只能说苹果真的太有钱了,架构团队请的全是精英!

③ 安卓在处理器上面为何比不过苹果呢

不知道大家有没有发现过,安卓在处理器上面一直以来都是比不过苹果的,这是因为两款手机研发的厂家不同。而且苹果的处理器都是单独定制的,采取的是A14处理器,5nm工艺的制成,但是安卓手机的处理器都是统一制作的。

三、结语

但是大部分人有这样一个心理,宁愿花上万块钱买苹果,不愿花上万块钱买安卓,这是因为在他们的心里有这样一杆秤,秤的那头主要是偏向于苹果手机。不过苹果手机出现的问题也比较多,像苹果13出现的粉屏,甚至是绿屏以及卡顿,无缘无故的故障等问题,所以苹果手机也应该查一查质量方面的问题了,不管怎样这两款手机各有各的好处,所以可以根据自己的喜欢前去购买。

④ 高通的处理器性能为什么不能超过苹果

高通和苹果的定位不同使得高通不能一直堆性能导致不能超过苹果

苹果的芯片是应用于自身,iPhone的定价本身就很高,苹果可以负担得起这种堆料支出,高通如果一昧的堆料,最后的价格可能令手机制造商无法承受。

最根本的原因是商业模式的差异导致iPhone的cpu可以力压骁龙。

高通公司不生产手机。它只向手机制造商销售骁龙芯片。手机制造商也分三六九等。高通必须考虑他们的价格承受能力,在设计手机的时候不能为了性能一昧的堆料。

在A12芯片的X射线透视图中,缓存(Cache)占据了相当大的面积,使其晶体管数量达到69亿,比高通骁龙845的55亿左右大约25%

另一方面,苹果公司的A12芯片专用于iPhone,而iPhone则是一款高端手机。价格可以完全覆盖芯片设计堆料提升成本。说到这一点,这里要说一下堆料对于提升CPU性能的重要性。我们以Apple的A12和高通骁龙845为例。

这两款芯片的CPU均由ARM定制授权。两家公司都具有强大的魔改转换能力,因此两款芯片之间的性能差距实际上是苹果和高通的魔改能力(如何进行堆料)。

iPhone作为一款高端手机,可以轻松承担此费用。虽然骁龙845是安卓的旗舰芯片,但大多数Android旗舰手机(如国产手机)的价格还不到iPhone的一半。

要是骁龙845像苹果A12芯片一样堆料,最后价格可能太高,以至于手机制造商无法接受。因此,高通需要在性能和价格之间找到平衡点。

⑤ 为什么高通和苹果A系芯片都是基于arm的芯片,性能差别却这么大

苹果A系列芯片性能强于高通芯片,一个很重要原因就是苹果A系列芯片没有集成基带,只由CPU和GPU两个部分组成,甚至连WiFi芯片也没有。因此在相同的体积和工艺制程下,苹果A系芯片CPU的面积更大,上面可以集成的晶体管数量也就越多。

而高通本来是通信行业的,和手机处理器比起来,基带芯片才是它最拿手的地方。所以高通芯片一个主要特色就是将基带芯片也集成到了处理器当中。这样做的好处是让基带芯片也和CPU、GPU一样使用最先进的工艺制程,从而减少功耗,降低发热量。但是手机芯片的体积那么小,高通处理器再继承了基带、WiFi等模块之后,留给CPU、GPU的空间就比较小了。因此同一时期的高通芯片在性能上是不如苹果A系芯片的。

但是手机不是 游戏 机,决定手机使用体验的除了性能之外还有很多方面,其中就包括基带的信号和功耗。高通拥有自己的基带技术,基带与处理器之间的兼容性更好,因此网络信号质量更佳,且功耗比较低,手机发热量小。更重要的是,由于集成了基带,其它手机厂商购买了高通处理器之后,就相当于得到了一套完整的移动平台解决方案,基带、WiFi、蓝牙之类的都包括进去了。

相对的,苹果A系处理器由于没有基带芯片,只能寻求第三方的外挂基带。而使用外挂基带就存在与处理器的兼容性问题,而且功耗比较高,手机发热量大。比如iPhone XS Max使用的英特尔基带就是基于14nm的,而同期高通芯片集成的基带只有7nm,两者的功耗就差了许多。更早的iPhone X由于CPU和基带的功耗都比较高,一玩 游戏 就发热卡顿。

比较下来,苹果A系处理器的性能好,但是信号质量稍弱一些。而通骁龙处理器的性能不如苹果,但信号质量更好。所以一般对手机性能要求比较高的用户会选择苹果手机,但如果对信号网络质量比较高的用户则会选择高通手机。

ARM只是给你一个CPU的架构,但是你要设计一整颗SoC,所以发挥的空间很大。

①苹果的芯片设计能力相当强;

②苹果没有基带,很多空间;

③iOS系统把硬件性能提升一个等级;

说起iPhone5s,大家是不是想起它率先加入了指纹识别,但是它还有一个特点让人震撼,那就是它的芯片是第一颗移动端的64位的芯片。

当然ARM架构是没推出64位的架构的,但是苹果觉得32位已经不够用,直接跳过ARM的32位的架构,自己推出了64位的架构,逼着ARM后来也推出了64位的架构。你可以想象当时的苹果设计芯片能力是多么强大。

所以,不是说给予ARM的架构,芯片设计能力就是一样的,苹果有着超乎大家想象力的芯片设计能力。

早起的芯片对比高通的,没有基带部分、没有ISP部分,甚至连WIFI的通讯芯片都没有,这些空间空出来之后,全都用来做CPU了,塞入了更加多的晶体管,性能自然更加强啊。

除此之外,苹果本身还十分舍得堆料。在芯片的缓存中,也是安卓的成倍的存在,这些成本都是相当昂贵的,但是苹果舍得给下去,大大提高芯片的缓存性能。

你以为苹果只有芯片的硬件优势?苹果的芯片很强,但是iOS的优化也是很强的。

前些年,苹果的GPU性能跟不上,但是得益于强大的CPU帮助,还有iOS的优化,让苹果的性能表现提升了一个等量级。

这才是苹果A系列芯片强大的原因。

题主说的没错,高通骁龙系列芯片和苹果A系列芯片都是用的ARM的指令集,但由于设计思路的不同,两者的CPU性能有着天壤之别。

我们知道,苹果是第一个用上64位处理器的手机厂商,为了发掘最强大的性能,苹果把自己的CPU做的非常强悍。于是,在当年令人无法想象的A7处理器就诞生了。

A7 Cyclone是一个很宽的架构,每个时钟周期最多可以同时解码、发射、执行、收回6个指令/微操作,作为比较,上一代的A6 Swift则最多不超过3个。另一方面,A7的重排序缓冲达到了惊人的192,是上代的四倍多,同时巧合的是正好与Intel Haswell架构一样。分支预测错误惩罚也增加了,但幅度不大,而且又正好与Intel Sandy Bridge及其后的架构在同样范围内。也就是说,A7的规模几乎已经能和桌面版的core处理器相比较了。

这种情况下,A7展现出了巨大的单核性能提升,高通方面直到骁龙652处理器发布才能够与之相比。

高通骁龙处理器一直以来都是魔改ARM公版架构,公版架构的规模相当小,同主频的时候公版架构性能只有苹果A系列的一半。因此高通处理器的单核性能相对较弱,但较小规模的架构可以堆更多的核心,因此,高通处理器的多核心性能还是不错的。我们能够看到,骁龙845的单核性能依然不如A9,但多核性能已经接近A11了。

如果从芯片的角度来说,高通和苹果的产品不完全基于ARM,不过,总体的印象来说,苹果的A系列芯片确实会好过高通。下边先列举几个整体性的原因,后边说一些关于CPU的内容。

高通的旗舰芯片大多出现在年初,而苹果的产品是在秋天,两款芯片之间是有着半年多的时间差。比如高通骁龙845表现非常不错,结果到了秋天,苹果弄出来一个A12。第二年高通的855出来了,但是产品上市,铺货,七七八八的事情处理完成,855这样的芯片大范围输送到用户手里可能要到年中,然而苹果下一代又要快来了。

一般来说事情有个先后,而年份又是一个非常重要的整体概念和划分依据,即使两方的设计能力相当,并且都意图设计最好的芯片,但这种时间上的差就会造成晚出来的那个会有更好的表现,也更容易使用最新的一些技术。另外,苹果的运营效率不得不佩服,A系列芯片可以瞬间触及用户,技术的传到也会带来技术感知上的时间差。

芯片的表现是一个综合的概念,也要通过产品来实现。由于苹果品牌和价格上的优势,产品属于高端的原因,苹果手机的整体定位倾向于市场上最好的那类,如果产品表现好,也会去部分带动芯片的表现。

其中一个比较重要的环节在价格,依托iPhone高端上比较大的销量,苹果可以在芯片上大量投入,可以把高性能的芯片更好的卖出去。这种更为良性的循环可以推动苹果设计出更好的芯片。安卓这边由于产品挡位铺的比较大,中低端的产品不再少数,其中一些芯片并没有使用那么先进的技术,而国内一些性价比的机型在突出性能的同时,在整体素质方面也会多少有些不足,这些在产品端的不足会对芯片的表现带来不利的影响,甚至可能不能发挥芯片性能的极致。当然,这里说的不光光是跑分,芯片是一个非常综合的东西。

这个方面其实很好理解了,也就是经常提到的优化问题。

乔布斯提到一个类似这样的观点,好的软件公司都要有自己的硬件。软件是我们接触最直接的部分,系统相应, 游戏 表现等都是软件的图像带来的直接反馈。苹果的A系列芯片是为IOS专门定制,整体表现会占优势。反过来说,IOS就像是一个优化器,可以把A系列的性能更好的展现出来。

手机毕竟是多功能集成的产品,IOS的规则可以更好的实现资源调度。最常见的例子:安卓的后台问题直到现在还是会多多少少拖累整机的表现。

总体上来说,由于时间差,产品定位,不同平台的问题,苹果和高通的芯片在最终表现上确实会有差距。

不过从目前的表现来看,两者之间的差距其实并没那样巨大,一则是芯片技术的发展,另外一个原因在于手机这个品类的成熟。当中档产品已经可以满足大部分需求的时候,高端芯片差距的感知也会变少。

问题中提到了ARM,这里简要说几个关于CPU的部分,也应该是熟知的部分了。

1、指令集

提到ARM,最直接的关联是指令集。ARM定了很多规范,不过苹果和高通如何使用这些规范则是另外一回事儿。而规范的使用和规范的制定存在相互影响,很难说苹果的芯片就是完完全全的按照ARM的规范来,也有可能是苹果和高通在一些地方用的好进而影响规范的制定。总之,ARM作为芯片行业中重要的一员,但并不是说万物就基于ARM。另外,现在手机芯片集成的功能很多,ARM也并不能完全覆盖,比如常说的人工智能芯片,GPU,ISP,网络模块等。

2、架构

苹果和高通的芯片架构差别,比如A12,六核心,两个Vorex核心,四个tempest核心。

高通骁龙855,八核心,一个prime核心,三个performance核心,四个efficiency核心。两者在缓存,内存控制,调度极致方面肯定有很多不同。不过究竟哪个好还是会回到前边的内容,最终的产品和平台如何使用。另外,在宣传策略上也会有差异,苹果经常是丢出一句,非常强,参考对象变成了英特尔。而高通这边,除了和苹果芯片竞争,还要面对华为,三星等芯片的竞争,总体思路上也会有一些变化。

以上还只是CPU这一个部分,整个芯片的架构和最终表现的差异最终会更大。总体来说,把苹果和高通的芯片直接对比很难说的清楚。

最后提下这里对移动芯片的看法。相比性能,多功能集成和进一步小型化封装或许更值得去关注。比如,apple watch的S芯片。另外,芯片是否有好的表现依托于产品,而只有产品有好的销量才可以维持芯片的不断进步。试想,如果没有智能手机的兴起,哪里有ARM的一统江湖。

严格地来说,高通骁龙和苹果A系列芯片采用的是ARM的架构/指令集层级授权,而并非简单地使用了ARM的IP核心。

这个级别的授权可以对ARM架构进行大幅度改造,甚至可以对ARM指令集进行扩展或缩减,苹果就是一个很好的例子,在使用ARMv7-A架构基础上,扩展出了自己的苹果swift架构。

那既然都是架构/指令集层级授权,为什么高通骁龙和苹果A系列芯片的性能差异那么大?

其实单纯从跑分的角度来看,骁龙的多核性能和A系列芯片不相上下。但苹果采用的了“少核心,多性能”的策略,不计成本地增大核心面积和效率,用来换取功耗和性能。

不仅如此,苹果设计的芯片在流水线效率、通道、带宽和L2/L3上从不吝啬,目的就是为了把单核的性能提高。

这样的设计对于日常应用和 游戏 来说很占优势,因为这些场景下CPU更多的是单核(或双核)工作。

另外一个让我们觉得A系列芯片性能更好的原因是iOS对于苹果芯片的优化,正是因为苹果不仅有自研芯片的能力,更是在操作系统上形成了闭环,使得iOS配+苹果芯片的体验要超过安卓+高通芯片。

从底层一点的技术上来看,由于安卓采用的Java虚拟机导致了安卓系统对资源的占用要比苹果iOS要多,一直以来就使得安卓手机在体验上没有苹果手机流畅。

不过这两年随着芯片性能和内存容量的不断提高,安卓手机的体验已经越来越接近苹果手机。而骁龙的GPU性能要比A系列芯片更胜一筹,所以两者的差距事实上并没有想象中的那么巨大。

拿A10做例子说明:

简单理解就是A系没基带,可以堆CPU配置,其它处理器需要内置基带,核心面积有限。

苹果A系列芯片是用面积换速度!

作为芯片设计者很难清楚,芯片其实就是速度、面积、功耗的折中,三者完全折中才是最出色的产品。当然,如果要追求高速度,那么就要加大面积,提高功耗。

我们这里做一个简单的比喻,我们要把8箱苹果从楼下拿到楼上怎么速度够快呢?

第一种情况 :找一个跑得快的人,一个楼梯,每次上下楼用时3分钟,每次搬一箱,那么8箱就需要8次,用时24分钟;

第二种情况 :找一个跑得快的人,两个慢的人。快的用时3分钟一个来回,慢的人5分钟一个来回,那么快的人搬5次,慢的人三次,总共用时15分钟,比之前少用了9分钟,但是多请了一个人。

第三种情况 :把楼梯改成电梯,缩短上下楼时间。那么就要在房间里安装个电梯,那么时间就更多短了。

第四种情况: 就是多找几个人,坐着电梯上下,就会更快。这样的话,屋内的人多了,消耗多了,电梯也占了空间,那么就需要更多的空间。

其实芯片设计也一样,要么多核设计,要么增大面积,增加电路;苹果手机芯片内部没有基带芯片,所以相同的大小可以放更多的电路,那么势必导致其速度更快。当然功耗也随之增加,这也是苹果手机续航差的一个原因。

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高通和苹果均使用ARM公司的ARM架构,为何性能差距这么大?

让我们一起来看看,为何苹果处理器要远远领先其他厂家呢。

ARM公司已经将基础框架搭建完成,如何进一步设计则看各家公司的研发实力。

所有的一切,同苹果高额的利润模式同样密不可分。

苹果处理器芯片面积较大,并且没有集成基带芯片,节省了一定空间。

一个使用安卓系统,一个使用iOS系统。

设计对象的差异化,导致两款处理器性能也存在差异。

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