为什么苹果的芯片这么强?

溪尾


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首先,苹果芯片设计能力很强大,这是基础;

其次,苹果芯片牺牲了基带的位置,换去大面积的CPU。

苹果的芯片设计实力

苹果的芯片设计,可以说是直接挖走了很多大牛和专家,所以不要以为苹果没有研发的实力。

苹果的芯片研发大牛都是行业里顶级的存在。

虽然苹果的芯片是从ARM那里买架构,然后回来自己修改架构的。但是苹果的修改能力有点强。大家记得iPhone5S吗?iPhone5S是第一个支持64位的手机,芯片也是移动芯片中首个采用64位的处理器,直接倒逼当时不是64位的ARM推出64位的架构。

可想而知当时的苹果有多强大。芯片设计能力也是杠杠滴!

牺牲了基带,换来巨大的CPU面积

最近,iPhoneXs Max的信号差是不是刷屏了?为什么差?很大程度是因为采用性能差的外挂基带,同时因为全面屏的缘故导致天线设计出现问题,因此导致信号差。

本来,芯片是应该配备基带芯片的。但是苹果并没有相关的技术和专利,所以苹果的A系列并没有配备基带芯片。而这个空间就被CPU利用了,使得CPU的面积极大,容纳了更多的晶体管。所以A系列的芯片性能很强。


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苹果的芯片是公认的强大!每年随新一代iPhone发布,都能轻轻松松碾压高通的骁龙和华为的麒麟。

为什么苹果的芯片这么强?果师兄给大家做一个分析。

第一、准备时间充分

苹果每一代芯片都会提前三年准备,比如今年发布a13,那苹果从16年开始就研发了。这三年的时间,可以不断的磨合匹配自家的iOS系统,这超强的思维,是苹果强大的原因之一。

第二、人才储备强大

大家都知道,科技没有人才发展不起来,苹果拥有世界级一流的软硬件团队,每年斥巨资研发运行速度更快、能耗更低的处理器。完成了从定制CPU到自主GPU的历程。

特别是天才芯片设计架构师Jim Keller,他在苹果领导着开发了好几代移动处理器,包括iPod、iPhone、iPad、Apple TV所用的芯片。

苹果攒着这么多人才,别说A13,就连A14/A15/A16/A17都安排上了。

第三、收购著名芯片公司

2008年,收购芯片设计公司PA Semi,2010年,苹果收购Intrinsity芯片公司,2014年,又收购了著名的瑞萨芯片。而骁龙不仅从事芯片研发时间短,它的产品由众多中下游合作商来匹配,精力分散,无法向苹果一样过度契合。

虽然骁龙和麒麟比不上苹果,但近几年进步非常大,市场占有率也不断提升了。


果师兄说iPhone


苹果自研芯片不是昨天才开始,算起来已经有差不多10年的布局,不仅在产业中有大量的投资,还挖来了许多行业的专家。


2008年,苹果公司以2.78亿美元收购了芯片制造商P.A. Semi,走出了自研芯片非常重要的一步。两年后,乔布斯推出了第一代iPad。当全世界都在关注这款平板电脑的巨大触摸屏时,其最具突破性的技术却深藏在内部——其搭载了苹果首款自主研发的A4处理器。



2010年,苹果以1.21亿美元收购了美国德州半导体逻辑设计公司Intrinsity,专注于设计较少晶体管、低能耗同时具备高性能的处理器。


2011年年底,苹果又以3900万美元的价格收购了以色列闪存控制器设计公司Anobit。


2013年8月1日,苹果收购了成立于2007年的加州半导体公司Passif Semiconductor,其专长于低功耗无线通讯芯片。



2015年底,苹果再次斥资1820万美元,收购了一间位于加州圣何塞北部的面积7万平方英尺(6500平方米)的芯片制造工厂。这座工厂原属于芯片制造商Maxim Integrated Products,其设施包括了芯片制造工具,而且工厂地址靠近三星半导体公司。



苹果的自研芯片之路


苹果从乔布斯时代就一直遵循着这样的理念——苹果应该拥有自己的半导体技术,而非依赖于其他的芯片制造商,诸如三星、英特尔和 Imagination Technologies 的零部件混搭。


图/由Bloomberg整理


到今天为止,苹果公司已经推出了13款A系列处理器——从最初的iPad的A4芯片,到如今其自研芯片被广泛应用于iPhone、iPad、Apple Watch、Apple TV等全产品线中。而在2017年发布的A11 Bionic 芯片,因具备6核64位CPU,让其集成了更高的CPU能力。


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,也就说去年发布的A11 Bionic芯片早在2014年间就进行开发工作。Johny Srouji本人在2008年就加盟苹果,负责位管理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)。



除了自建团队以外,苹果也一直从高通挖人,2017年6月高通核心通信芯片主管Esin Terzioglu加盟苹果。



以往苹果基带订单由高通(Qualcomm)通吃,后来因为技术专利费的事情掐起来了以后引入了英特尔(Intel)成为高通以外的第二供应商,而苹果的最终目的是能够在未来自行研发基带芯片,把手机、电脑等所有需要用到的芯片的设计和制造核心能力都掌握在自己手里。


从目前的趋势来看,苹果芯片自研的程度会越来越高,芯片的实力也会越来越强。


高挺观点


苹果每一款产品内部都装着一颗主宰一切的“大脑”,你所使用的任何应用都要经过它的处理。事实上,这枚小小的芯片,是一门在指尖打造出一座城市的手艺。 在苹果芯片世界,有一位幕后操刀手,或许你从未听说过,但他的重要性却不容置疑,甚至不逊色于任何一位苹果高管。

他的名字叫约翰尼斯洛基(JohnySrouji),在苹果公司内部的硬件技术部门担任高级副总裁,掌管苹果的处理芯片团队。

也就是说,iPhone、iPad、AppleTV、AppleWatch等产品的中央处理器,都是在Srouji的带领下完成设计的。如果说乔纳森(苹果软硬件产品的首席设计师)为众多苹果产品带来了精致的外形设计,那么Srouji和他的团队就是控制这些产品的“大脑”。

自从在2008年加入苹果公司之后,Srouji一直都保持着低调。但随着苹果芯片的信息逐渐为外人所知,这位技术天才也开始出现在聚光灯之下了。

美国知名科技博客Mashable在苹果发布会后24小时邀请到苹果IC设计团队总监、硬件科技资深副总裁JohnySrouji一揭A11Bionic芯片的开发背后的秘密。

在被问到A11Bionic芯片是何时开始着手开发的?Srouji给出的答案令人咋舌。他表示,苹果着手架构芯片,一般从3年前就开始。这意味着A11Bionic芯片早在2014年间就进行开发工作了,而当时苹果还忙着出货内建A8芯片的iPhone 6。

值得注意的是,2014年时,少有在手机层次上讨论AI和机器学习任务的议题,然当时,苹果在架构芯片开发之际,已经押宝手机SoC内嵌NeuralEngine(神经引擎)了。

为什么说苹果早在3年前就押宝iPhone手机SoC内嵌神经引擎、用来执行AI运算任务,这件事让人另眼相看?

要知道,包括AI在内的这些先进演算法,例如Siri,通常系在云端上执行高阶演算,因此,在用户端便需要有网络连结。然而,iPhone X将AI技术导入手机里,显然是想避免把用户个人资料送出手机、送到云端,但iPhone X的AI应用如果想要在手机层次、而非云端层次上执行的话,这也可以解释对于强大运算芯片的需求,因此设计了A11Bionic处理器上的一对核心。

关于芯片研究,苹果从A4到A11的开发过程中,其实并非每一次都是从零开始的。苹果在开发每一代的芯片时,都会先检视前一代的架构,然后再决定到底是要据此改善、还是重新开始。

由自家的工程师来设计处理器,苹果可以完美的将硬件和软件进行优化和结合,同时还可以对处理速度以及电池续航能力进行掌控。


快科技问答


在如今的手机芯片设计行业,苹果的战略布局可以算是非常长久了,从2007年第一代iPhone上市起,苹果就意识到芯片自主研发的重要性,收购了好几家芯片公司,并通过高薪挖来各路芯片设计大师来为苹果设计专属芯片(毕竟苹果有钱啊),于是借助强大的研发团队,苹果自主芯片一路狂奔,从A4到如今的A11,性能往往都是领先于同行旗舰芯片的。

如果苹果只是买来ARM授权,用ARM的公版架构是无论如何也达不到如今的性能水平的,苹果A系列芯片的强大来源于高效的设计理念和先进的工艺,苹果不像高通等芯片厂商那样需要多核心来提升性能和销量,因为自产自用,而且成本空间更大,苹果的芯片非常注重单核性能,借助更大的缓存和更大面积的核心,苹果每一代芯片几乎能把单核性能发挥到极致,以更少的核心数量打赢核心数量多一倍的芯片。

这样做自然是有代价的,就是大缓存+大核心+高频率可能会带来更大的能耗和面积,除了设计师的架构优化以外,这就要求苹果每一代芯片必须采用当时最先进的生产工艺,A11就采用了最先进的10nm工艺,当然越先进的工艺价格越贵,不过对于苹果来说,这点钱不算事,因为这颗芯片所驱动的iPhone等设备就是苹果的印钞机。

所以苹果芯片设计的侧重点和高通、联发科等厂商是不同的,主要就在于单核效率和核心数量上的差别,其实也不能说谁更好,但是源于目前手机软件对多核CPU的优化程度而言,苹果芯片少核+高效的设计理念仍会在很长时间内占据优势。

苹果芯片强大的另外一个关键就在于“因地制宜”,苹果围绕封闭的IOS系统打造专属芯片拥有得天独厚的优势,IOS的多任务理念和安卓不同,所以没有必要堆太多的核心数量,而需要把尽可能多的计算资源投入到当前任务中,我们经常看到同一个应用,在iPhone上运行速度往往更快、更流畅,因为处理器设计需要非常多的精力投入在功能验证和性能优化上,如果设备和系统相对单一,那样就能保证芯片的优化方向更加明确,研发团队也能形成合力,这也是IPhone往往比同期的安卓旗舰手机使用寿命更长的原因所在(安卓手机的碎片化太严重了)。

不过苹果的芯片也并非全都是自主研发,比如基带还是依靠高通,今后可能会和英特尔合作,重要的GPU部分也已经开始完全自研,取消了和Imagination的合作,预计未来的苹果芯片自主化程度还会更高。

总之苹果芯片能做到这么强,就是由于其资金+人才+生态系统共同促成的,当然也离不开乔布斯当年长远的战略眼光,把芯片自主研发从一开始就摆到了极其重要的位置。


嘟嘟聊数码


苹果手机芯片当年是通过收购P.A.semi获得,这个公司坚持了认为双核处理器就足以满足手机对性能的要求,毕竟手机运行多线程场景不多。

安卓市场的高通和联发科则走了另一个路子,特别是联发科当年在性能落后于高通的情况下以多核战术杀开一条血路,最终迫使高通跟进,于是安卓市场的手机处理器开始走上多核发展的道路,在处理器性能研发上逐渐与苹果拉开差距。


当然如今苹果希望增强手机处理器的多核性能也开始追求多核,不过苹果在手机处理器的单核性能上积累了技术还是让它继续在手机处理器上占据优势。

另外一个是,手机处理器性能测试软件Geekbench有偏爱苹果处理器的“传统”,特别是在Geekbench4上更加偏向苹果,在Geekbench3上高通处理器与苹果处理器的性能差距其实并没有今天的数据那么大。


千机問問


Apple有钱、而且踏踏实实办事!

他们不会也没必要拿别人的芯片来磨掉一层再刻上Apple logo!


zjchen26


这A12大核够安卓追2年了。A12比A55强太多





80中年人


不是它强,是他系统优化匹配的好. 安卓四核CPU 2G运存时 苹果才双核 1G

运存不到,,安卓开源的配置太杂无法优化的好,而苹果封闭就是量身定制, 系统CPU 都是定向优化的,如果那天安卓也统一配CPU型号 统一零部件,安卓也可以做的强,典型的Windows phone系统封闭的一样很流畅


佛山建筑工程


科技竞争说白了就是科技人才的竞争,A系U的设计团队老大已经走人了。


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