iPhone X 的心脏 A11:比所有 Android 手机芯片领先两年的寂寞

摘要

不是我针对谁,我是说在座的各位……

编者注:本文授权转载自 PingWest品玩,作者:Finch。


在以十周年纪念版为噱头的 iPhone X 上,苹果堆了很多黑科技,创造了其历史上的多个第一次:

第一款 OLED 异形全面屏

第一次在手机上支持 True Tone 显示

第一次用 Face ID 取代指纹识别(Touch ID)

第一次加入了无线充电

第一次在 iPhone 上使用异型结构电池

第一次给后置双摄像头都配备了光学防抖

第一次支持 4K 60fps 视频拍摄

……

毫无疑问,iPhone X 就是地表最彪悍的手机。不过所有这些都离不开一项技术,A11 Bionic 芯片。

iPhone 7/7 Plus 上所用的 A10 Fusion 芯片领跑同行一年后,全新 A11 Bionic 随着 iPhone 8/8 Plus 、iPhone X 一同到来。与 iPhone X 一样,A11 Bionic 也是脱胎换骨的一次更新,从它的名字就能看出。



A11 Bionic:它疯起来,连 iPad Pro 上的 A10X 都不放过

不知是 Android 阵营宣传工作做得好还是苹果过于低调了,总有那么一小部分人认为 iPhone 性能一般,胜在封闭的 iOS 系统。这句话其实只说对了一半。

在手机处理器的性能上,苹果 A 系列芯片其实始终走在 Android 之前,尤其是单核心性能常常碾压同时代的高通、联发科,是不折不扣的性能怪兽。

苹果新一代移动处理器到底有多强?我们先来看一组常用芯片性能测试工具 GeekBench 上的数据。

发布会结束至今,总共可以检索到六款 iPhone X(10)机型,分别是 iPhone 10,1、10,2、10,3、10,4、10,5、10,6,均搭载 iOS11 系统,单核跑分 4000+,最高 4274;多核分数 10000 左右,最高 10472。


作为对比,上一代的 A10 Fusion 单核成绩 3332,多核成绩 5558,无论是单核还是多核性能明显飙升。


我们来看 Android 阵营目前最顶级的处理器高通骁龙 835 的数据。它使用的是高通半定制的八核心,4 个大核心,主频 2.45GHz,4 个小核心,主频 1.9GHz,三星 10nm 制程工艺。GeekBench 成绩单核 2000 左右,多核 6500 左右。


再来对比韩版三星 Galaxy S8、Note 8 上所使用的 Exynos 8895。这是三星目前最强悍的移动处理器,同样是 10nm 工艺,4 颗 M2 猫鼬核心和 4 颗 A53 低功耗核心,单核、多核的表现与高通骁龙 835 十分接近。


自研处理器的阵营中还有一个来自中国的品牌,华为海思麒麟。以 Mate 9 上搭载的麒麟 960 来看,16nm 工艺,4 核 A73+4 核 A53 架构,它的 GeekBench 单核和多核跑分分别是 1900 左右和 6000 左右。

再一次,苹果 A11 Bionic 吊打了 Android 阵营,而且在多核心的成绩上实现了大幅度的超越。在小米御用跑分软件安兔兔上,它的成绩已经超过 20 万,高通骁龙 835 的得分则在 18 万左右。这一次苹果的领先恐怕又要维持一年了。

即便是为 iPad Pro 新品准备的 A10X 在 A11 Bionic 面前也败下阵来。A10X 单核得分 3888,多核得分 9213。


没记错的话,这也是苹果第一次无论是单核成绩还是多核成绩,超越师出同门的平板电脑芯片。果然是疯起来六亲不认,颇有点核弹厂商英伟达的风韵。


与 Android 阵营动辄 8 核心、10 核心的方案不同,在芯片设计上,苹果一直有它独有的思路。

从 iPhone 5 的 A6 开始,它便开始自主设计核心架构,而不是公版方案。这一点还体现在了核心数量上。

苹果偏向于高效的「胖核心」,上一代的 A10 Fusion 就采用了两颗高性能核心,加上两个高效能核心的路线。

A11 Bionic 继续沿用这个思路。不同的是,iPhone 用处理器第一次采用了六核心,其中两颗为高性能核心,四颗高效能核心,共有 43 亿个晶体管。

一定程度上,晶体管的数量可以反映出处理器的性能,作为对比,上一代的 A10 Fusion 晶体管规模为 33 亿。苹果强调,这一次六个核心可以同时运行,火力全开。

苹果官方数据显示,A11 Bionic 高性能核心比上一代速度提升 25%,高效能核心速度提升 70%,而多核同时工作性能提升高达 70%,基本与上面的跑分成绩吻合。

图形部分,A11 Bionic 内置的是苹果自主设计的 3 核心 GPU。说到 GPU,你应该还记得苹果在今年 4 月份公布将在两年内与原有 GPU 设计公司 Imagination Technologies 中止合作时所引发的动荡。后者股价断崖式下跌 70%,目前已经落到寻求出售的境地。


苹果高级副总裁 Phil Schiller 表示,自主设计的 GPU 性能提升 30%,同时仅用一半的功耗就可以实现与 A10 GPU 相同的表现。

A11 Bionic 还配备了新一代的 ISP,图像信号处理器,同样是苹果独立研发设计,可以与后置双摄像头更好地配合工作。

苹果又一次淋漓尽致地展现了它在底层芯片的研发实力,可以说是很残暴了。


残暴的不只有跑分,A11 Bionic 还有个必杀技

这个必杀技就在于苹果新款芯片的后缀,Bionic。苹果把它的中文名定为「仿生」。

这是苹果谋划已久的人工智能在 iPhone 上的首秀,它还有个更专业的名字,神经网络引擎(Neural Engine)。


苹果的神经网络引擎采用双核设计,可以识别人物、地点和物体,每秒运算次数最高可达 6000 亿次,用于处理机器学习任务。

Phil Schiller 在接受 Mashable 采访时表示,神经网络引擎的目的是处理特定的任务,而不是一个通用芯片,三年前 A8 发布时,苹果就已经开始探索 A11 中的一些核心技术。iPhone X 上很多让你向往的神奇功能都和它有关。Face ID、Animoji(动话表情)、AR、人像光效拍照等等。

被人诟病的「刘海」中藏着 iPhone X 用来实现 Face ID 物理元器件,所谓原深感摄像头,其中包括红外镜头、反光感应元件、点阵投影器。

这些感应器会向人脸投射非可见光,以此来绘制和读取面部 3D 几何结构,取样数量高达 3 万个点。

这些庞大的信心就需要 A11 中的神经网络引擎来实现,后续对人脸的学习建模更是离不开它。


苹果首席设计官乔纳森·伊夫在 iPhone X 新品介绍视频里所演示的 Animoji 同样少不了神经网络引擎的作用,实时追踪人的面部表情,生成动话表情。

最有冲击力的恐怕要数 AR 游戏和换脸了,通过摄像头计算、建模,然后渲染输出,全程高能。这个时候你更能感觉到,原来手机的性能从来没有过剩。


用一款面向未来概念设计的 iPhone X,苹果完成了对它过往十年 iPhone 设计历程的一次梳理和总结,也指明了下一代产品进化的方向,全面绽放的全面屏,更强大的相机,更智能的芯片,无线化的世界,等等等等。技术和设计越来越臻于无形。


现在的疑问是,10 月 16 日将随着 Mate 10 正式亮相的麒麟 970,晶体管规模高达 55 亿、同样有人工智能加成,它在苹果 A11 Bionic 面前又能战上几个回合呢?

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