A7采用的是全新的64位设计 ， 采用了三星28nm制程工艺打造 ， 使用了Arm-v864位指令集以及自家的Cyclone架构 ， 主频为1.3GHz 。 A7处理器的性能比iPhone5上的A6快2倍 ， 是初代iPhone上使用的处理器的40倍 ， 图形能力是初代的56倍 ， 它的理论性能比肩当时的Xbox360和PS3 。 此外 ， 从A7开始苹果为旗下处理器配备低功耗协处理器M系列 ， 专门负责计算手机的各项传感器数据 ， 并且可以保持极低的功耗 。
而此后A8 ， A9 ， A10这几代则是进一步提升核心数和制程工艺 ， 性能也节节攀升 ， 从20nm到16nm ， 苹果也在这几年在台积电和三星之间反复横跳 ， 值得一提的是 ， A9和此前产品相比最特别的就在于当时苹果实行的双代工厂战略 ， A9的代工订单同时交给三星和台积电两家公司分别进行 ， 但是因为三星是14nm ， 台积电是16nm ， 两种工艺制作出来的芯片存在明显差异 ， 台积电代工版本在能效发热的表现更好 ， 这在当年还引起过轩然大波 。 或许正因为如此 ， 苹果在第二年发布的A10处理器上 ， 便全部更换为台积电代工 ， 以免出现A9处理器上那种尴尬局面 。
Bionic（仿生）的到来
时间来到2017年 ， 这是iPhone发布的第十个年头 ， 这一年对苹果来说 ， 无论是A系列处理器还是iPhone都进入下一个时代 。 iPhone8为之前的iPhone设计语言画上完美的句号 ， 而全新的iPhoneX则开启了全面屏及FaceID的新时代 。
那年的A11Bionic堪称性能怪兽 。 A11采用台积电当时最先进的10nm工艺制程 ， 拥有43亿个晶体管 ， 采用六核心的设计 ， 大核性能相比A10提升25% ， 4颗小核相较A10提升70% ， 多性能处理提升75%；搭载的GPU是苹果自研的三核心GPU ， 性能较A10性能提升30% ， 而功耗则降低了50% ， 此外 ， A11首次搭载双核神经网络引擎 ， 每秒运算次数高达6000亿次 ， 主要胜任机器学习任务 ， 能够识别人物 ， 地点和物体 ， 最典型的应用便是其首次推出的FaceID及其衍生功能动画表情 。
对于苹果来说 ， A11处理器更有意义地方在于其是苹果当时自主程度最高的一代A系列处理器 ， 当中包括自研CPU ， 自研GPU ， 自研ISP ， 自研解码器等等 ， 当然还包括神经网络引擎 ， 也是从那一年开始 ， 几乎所有手机厂商都把AI运算能力当做宣发PPT的主打页面 ， AI时代就此开启 。
A12Bionic处理器是业界首款7nm芯片 ， 它仍然是基于苹果自研的Fusion架构打造 ， 根据苹果给出的数据显示 ， 2个大核提升15% ， 4个小核功耗表现提升50% 。 该处理器在GPU部分采用新一代自研芯片 ， 核心数升至四核 ， 官方宣称性能提升50% ， 而升级幅度最大的莫过于神经网络引擎 ， 从双核飙升至八核 ， 能够实现每秒50000亿次计算 。
苹果A13处理器采用的是台积电第二代7nm工艺 ， 专为高性能和低功耗而量身定制 ， 塞下了85亿个晶体管 ， 其CPU部分由两个大核和四个小核组成 ， 相比于前代 ， 两个性能核心速度最高可提升20% ， 能耗最多可降低30% ， 四个能效核心速度提升了20% ， 而能耗方面则降低了25%之多 。
而GPU部分 ， 苹果表示它针对Metal框架进行了优化 ， 拥有四个内核 ， 性能提升了20% ， 功耗比上代低了40%；配备八个神经网络引擎 ， 大家可以理解为NPU之类的东西 ， 性能较上代提升了20% ， 能耗降低15% ， 它为三摄系统、FaceID与AR类APP提供强大的性能支援 。 非常适合高性能游戏和最新的增强现实体验 。
去年发布苹果iPhone 12系列的A14仿生处理器是全世界首款批量生产的5nm处理器 ， 集成了118亿个晶体管 。 区别于前代7nm的升级 ， 此次的5nm制程工艺是一次大跨越 。 A14芯片在整个过程中应用了极紫外(EUV)光刻技术 ， 晶体管密度较7nm芯片提高80% ， 相同功率下运行速度可以提高15%性能、同性能下则可降低30%的功耗 。
规格方面 ， CPU部分选用了六核心设计 ， 包括两颗大核心以及四颗小核心 ， 官方宣称性能提高幅度高达40% 。
GPU部分则采用了苹果全新的架构设计 ， 依然是四核心 ， 性能却提高了30% 。
神经网络引擎方面本次也从8核心升级到了16核心 ， AI运算能力提升到了11.8万亿次 ， 号称机器学习能力提升70% ， 运算速度提高10倍 。
此外 ， A14 Bionic在ISP、安全功能、ML主控等方面也进行了升级 。
从性能跑分上看 ， A15处理器有着数十倍A4处理器的水平 ， 而这也不过是10年的光景 ， 芯片制程工艺也从最初的45nm进化到了如今的5nm ， 这其中除了苹果日益精湛的芯片设计能力外 ， 我们还得知道 ， 为了尽可能地实现摩尔定律 ， 半导体行业的科研人员们也付出了无数个日夜的努力 ， 才能在指甲盖大小的芯片里塞下更多的晶体管 。

稿源：(太平洋电脑网)

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标题：苹果|苹果iPhone性能为何逆天强？A系列芯片了解一下( 二 )