為什麼蘋果的芯片這麼強?

溪尾


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首先,蘋果芯片設計能力很強大,這是基礎;

其次,蘋果芯片犧牲了基帶的位置,換去大面積的CPU。

蘋果的芯片設計實力

蘋果的芯片設計,可以說是直接挖走了很多大牛和專家,所以不要以為蘋果沒有研發的實力。

蘋果的芯片研發大牛都是行業裡頂級的存在。

雖然蘋果的芯片是從ARM那裡買架構,然後回來自己修改架構的。但是蘋果的修改能力有點強。大家記得iPhone5S嗎?iPhone5S是第一個支持64位的手機,芯片也是移動芯片中首個採用64位的處理器,直接倒逼當時不是64位的ARM推出64位的架構。

可想而知當時的蘋果有多強大。芯片設計能力也是槓槓滴!

犧牲了基帶,換來巨大的CPU面積

最近,iPhoneXs Max的信號差是不是刷屏了?為什麼差?很大程度是因為採用性能差的外掛基帶,同時因為全面屏的緣故導致天線設計出現問題,因此導致信號差。

本來,芯片是應該配備基帶芯片的。但是蘋果並沒有相關的技術和專利,所以蘋果的A系列並沒有配備基帶芯片。而這個空間就被CPU利用了,使得CPU的面積極大,容納了更多的晶體管。所以A系列的芯片性能很強。


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蘋果的芯片是公認的強大!每年隨新一代iPhone發佈,都能輕輕鬆鬆碾壓高通的驍龍和華為的麒麟。

為什麼蘋果的芯片這麼強?果師兄給大家做一個分析。

第一、準備時間充分

蘋果每一代芯片都會提前三年準備,比如今年發佈a13,那蘋果從16年開始就研發了。這三年的時間,可以不斷的磨合匹配自家的iOS系統,這超強的思維,是蘋果強大的原因之一。

第二、人才儲備強大

大家都知道,科技沒有人才發展不起來,蘋果擁有世界級一流的軟硬件團隊,每年斥巨資研發運行速度更快、能耗更低的處理器。完成了從定製CPU到自主GPU的歷程。

特別是天才芯片設計架構師Jim Keller,他在蘋果領導著開發了好幾代移動處理器,包括iPod、iPhone、iPad、Apple TV所用的芯片。

蘋果攢著這麼多人才,別說A13,就連A14/A15/A16/A17都安排上了。

第三、收購著名芯片公司

2008年,收購芯片設計公司PA Semi,2010年,蘋果收購Intrinsity芯片公司,2014年,又收購了著名的瑞薩芯片。而驍龍不僅從事芯片研發時間短,它的產品由眾多中下游合作商來匹配,精力分散,無法向蘋果一樣過度契合。

雖然驍龍和麒麟比不上蘋果,但近幾年進步非常大,市場佔有率也不斷提升了。


果師兄說iPhone


蘋果自研芯片不是昨天才開始,算起來已經有差不多10年的佈局,不僅在產業中有大量的投資,還挖來了許多行業的專家。


2008年,蘋果公司以2.78億美元收購了芯片製造商P.A. Semi,走出了自研芯片非常重要的一步。兩年後,喬布斯推出了第一代iPad。當全世界都在關注這款平板電腦的巨大觸摸屏時,其最具突破性的技術卻深藏在內部——其搭載了蘋果首款自主研發的A4處理器。



2010年,蘋果以1.21億美元收購了美國德州半導體邏輯設計公司Intrinsity,專注於設計較少晶體管、低能耗同時具備高性能的處理器。


2011年年底,蘋果又以3900萬美元的價格收購了以色列閃存控制器設計公司Anobit。


2013年8月1日,蘋果收購了成立於2007年的加州半導體公司Passif Semiconductor,其專長於低功耗無線通訊芯片。



2015年底,蘋果再次斥資1820萬美元,收購了一間位於加州聖何塞北部的面積7萬平方英尺(6500平方米)的芯片製造工廠。這座工廠原屬於芯片製造商Maxim Integrated Products,其設施包括了芯片製造工具,而且工廠地址靠近三星半導體公司。



蘋果的自研芯片之路


蘋果從喬布斯時代就一直遵循著這樣的理念——蘋果應該擁有自己的半導體技術,而非依賴於其他的芯片製造商,諸如三星、英特爾和 Imagination Technologies 的零部件混搭。


圖/由Bloomberg整理


到今天為止,蘋果公司已經推出了13款A系列處理器——從最初的iPad的A4芯片,到如今其自研芯片被廣泛應用於iPhone、iPad、Apple Watch、Apple TV等全產品線中。而在2017年發佈的A11 Bionic 芯片,因具備6核64位CPU,讓其集成了更高的CPU能力。


根據蘋果芯片業務負責人Johny Srouji的說法,對於每一代芯片,蘋果一般從3年前就開始著手架構設計,也就說去年發佈的A11 Bionic芯片早在2014年間就進行開發工作。Johny Srouji本人在2008年就加盟蘋果,負責位管理位於美國加州和以及以色列的芯片製造和測試團隊(有好幾百號人)。



除了自建團隊以外,蘋果也一直從高通挖人,2017年6月高通核心通信芯片主管Esin Terzioglu加盟蘋果。



以往蘋果基帶訂單由高通(Qualcomm)通吃,後來因為技術專利費的事情掐起來了以後引入了英特爾(Intel)成為高通以外的第二供應商,而蘋果的最終目的是能夠在未來自行研發基帶芯片,把手機、電腦等所有需要用到的芯片的設計和製造核心能力都掌握在自己手裡。


從目前的趨勢來看,蘋果芯片自研的程度會越來越高,芯片的實力也會越來越強。


高挺觀點


蘋果每一款產品內部都裝著一顆主宰一切的“大腦”,你所使用的任何應用都要經過它的處理。事實上,這枚小小的芯片,是一門在指尖打造出一座城市的手藝。 在蘋果芯片世界,有一位幕後操刀手,或許你從未聽說過,但他的重要性卻不容置疑,甚至不遜色於任何一位蘋果高管。

他的名字叫約翰尼斯洛基(JohnySrouji),在蘋果公司內部的硬件技術部門擔任高級副總裁,掌管蘋果的處理芯片團隊。

也就是說,iPhone、iPad、AppleTV、AppleWatch等產品的中央處理器,都是在Srouji的帶領下完成設計的。如果說喬納森(蘋果軟硬件產品的首席設計師)為眾多蘋果產品帶來了精緻的外形設計,那麼Srouji和他的團隊就是控制這些產品的“大腦”。

自從在2008年加入蘋果公司之後,Srouji一直都保持著低調。但隨著蘋果芯片的信息逐漸為外人所知,這位技術天才也開始出現在聚光燈之下了。

美國知名科技博客Mashable在蘋果發佈會後24小時邀請到蘋果IC設計團隊總監、硬件科技資深副總裁JohnySrouji一揭A11Bionic芯片的開發背後的秘密。

在被問到A11Bionic芯片是何時開始著手開發的?Srouji給出的答案令人咋舌。他表示,蘋果著手架構芯片,一般從3年前就開始。這意味著A11Bionic芯片早在2014年間就進行開發工作了,而當時蘋果還忙著出貨內建A8芯片的iPhone 6。

值得注意的是,2014年時,少有在手機層次上討論AI和機器學習任務的議題,然當時,蘋果在架構芯片開發之際,已經押寶手機SoC內嵌NeuralEngine(神經引擎)了。

為什麼說蘋果早在3年前就押寶iPhone手機SoC內嵌神經引擎、用來執行AI運算任務,這件事讓人另眼相看?

要知道,包括AI在內的這些先進演算法,例如Siri,通常系在雲端上執行高階演算,因此,在用戶端便需要有網絡連結。然而,iPhone X將AI技術導入手機裡,顯然是想避免把用戶個人資料送出手機、送到雲端,但iPhone X的AI應用如果想要在手機層次、而非雲端層次上執行的話,這也可以解釋對於強大運算芯片的需求,因此設計了A11Bionic處理器上的一對核心。

關於芯片研究,蘋果從A4到A11的開發過程中,其實並非每一次都是從零開始的。蘋果在開發每一代的芯片時,都會先檢視前一代的架構,然後再決定到底是要據此改善、還是重新開始。

由自家的工程師來設計處理器,蘋果可以完美的將硬件和軟件進行優化和結合,同時還可以對處理速度以及電池續航能力進行掌控。


快科技問答


在如今的手機芯片設計行業,蘋果的戰略佈局可以算是非常長久了,從2007年第一代iPhone上市起,蘋果就意識到芯片自主研發的重要性,收購了好幾家芯片公司,並通過高薪挖來各路芯片設計大師來為蘋果設計專屬芯片(畢竟蘋果有錢啊),於是藉助強大的研發團隊,蘋果自主芯片一路狂奔,從A4到如今的A11,性能往往都是領先於同行旗艦芯片的。

如果蘋果只是買來ARM授權,用ARM的公版架構是無論如何也達不到如今的性能水平的,蘋果A系列芯片的強大來源於高效的設計理念和先進的工藝,蘋果不像高通等芯片廠商那樣需要多核心來提升性能和銷量,因為自產自用,而且成本空間更大,蘋果的芯片非常注重單核性能,藉助更大的緩存和更大面積的核心,蘋果每一代芯片幾乎能把單核性能發揮到極致,以更少的核心數量打贏核心數量多一倍的芯片。

這樣做自然是有代價的,就是大緩存+大核心+高頻率可能會帶來更大的能耗和麵積,除了設計師的架構優化以外,這就要求蘋果每一代芯片必須採用當時最先進的生產工藝,A11就採用了最先進的10nm工藝,當然越先進的工藝價格越貴,不過對於蘋果來說,這點錢不算事,因為這顆芯片所驅動的iPhone等設備就是蘋果的印鈔機。

所以蘋果芯片設計的側重點和高通、聯發科等廠商是不同的,主要就在於單核效率和核心數量上的差別,其實也不能說誰更好,但是源於目前手機軟件對多核CPU的優化程度而言,蘋果芯片少核+高效的設計理念仍會在很長時間內佔據優勢。

蘋果芯片強大的另外一個關鍵就在於“因地制宜”,蘋果圍繞封閉的IOS系統打造專屬芯片擁有得天獨厚的優勢,IOS的多任務理念和安卓不同,所以沒有必要堆太多的核心數量,而需要把儘可能多的計算資源投入到當前任務中,我們經常看到同一個應用,在iPhone上運行速度往往更快、更流暢,因為處理器設計需要非常多的精力投入在功能驗證和性能優化上,如果設備和系統相對單一,那樣就能保證芯片的優化方向更加明確,研發團隊也能形成合力,這也是IPhone往往比同期的安卓旗艦手機使用壽命更長的原因所在(安卓手機的碎片化太嚴重了)。

不過蘋果的芯片也並非全都是自主研發,比如基帶還是依靠高通,今後可能會和英特爾合作,重要的GPU部分也已經開始完全自研,取消了和Imagination的合作,預計未來的蘋果芯片自主化程度還會更高。

總之蘋果芯片能做到這麼強,就是由於其資金+人才+生態系統共同促成的,當然也離不開喬布斯當年長遠的戰略眼光,把芯片自主研發從一開始就擺到了極其重要的位置。


嘟嘟聊數碼


蘋果手機芯片當年是通過收購P.A.semi獲得,這個公司堅持了認為雙核處理器就足以滿足手機對性能的要求,畢竟手機運行多線程場景不多。

安卓市場的高通和聯發科則走了另一個路子,特別是聯發科當年在性能落後於高通的情況下以多核戰術殺開一條血路,最終迫使高通跟進,於是安卓市場的手機處理器開始走上多核發展的道路,在處理器性能研發上逐漸與蘋果拉開差距。


當然如今蘋果希望增強手機處理器的多核性能也開始追求多核,不過蘋果在手機處理器的單核性能上積累了技術還是讓它繼續在手機處理器上佔據優勢。

另外一個是,手機處理器性能測試軟件Geekbench有偏愛蘋果處理器的“傳統”,特別是在Geekbench4上更加偏向蘋果,在Geekbench3上高通處理器與蘋果處理器的性能差距其實並沒有今天的數據那麼大。


千機問問


這A12大核夠安卓追2年了。A12比A55強太多





80中年人


不是它強,是他系統優化匹配的好. 安卓四核CPU 2G運存時 蘋果才雙核 1G

運存不到,,安卓開源的配置太雜無法優化的好,而蘋果封閉就是量身定製, 系統CPU 都是定向優化的,如果那天安卓也統一配CPU型號 統一零部件,安卓也可以做的強,典型的Windows phone系統封閉的一樣很流暢


佛山建築工程


科技競爭說白了就是科技人才的競爭,A系U的設計團隊老大已經走人了。


HuanW


蘋果從4位處理器開始開發處理器,跟inter,amd摩托羅拉等cpu製造商競爭直到十幾年前鬥不過了才退出桌面處理器市場,手機芯片市場的進入對做過複雜指令集處理器的蘋果來說,做精簡指令集處理器沒有啥難度,領先對手跟玩一樣,其他廠家都沒有蘋果資深。三星靠加工芯片起步,更沒法比。


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