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多款苹果芯片实测对比,自研芯片能有多强?

放大字体  缩小字体 发布日期:2020-06-30 04:35:27  浏览次数:2
核心提示:原标题:多款苹果芯片实测对比,自研芯片能有多强?本周的WWDC2020,苹果宣布了其“Apple Silicon”计划,即放弃英特尔芯片,转而使用自己的基于ARM的芯片。自从搭载苹果第一代自主开发的A4处理
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原标题:多款苹果芯片实测对比,自研芯片能有多强?

本周的WWDC2020,苹果宣布了其“Apple Silicon”计划,即放弃英特尔芯片,转而使用自己的基于ARM的芯片。

自从搭载苹果第一代自主开发的A4处理器的iPhone4上市,已经过去十多年了。这十年间,苹果的这种基于ARM架构的处理器飞速发展,取得了长久的进步。现在,最新款的A系列处理器不仅集成了GPU图形输出,甚至还可以加速AI功能。2018年,苹果推出当年的iPad pro时,自信地宣称其处理器性能已经超过市面上92%的笔记本。所以现在苹果宣布抛弃英特尔其实一点也不意外,毕竟ARM处理器可以挖掘的潜力还十分巨大。

所以,这些芯片的表现将会如何呢?虽然真正搭载Apple Silicon芯片的苹果Mac电脑近期不会与我们见面。但我们仍可以从现有的A系列处理器和英特尔芯片的性能做一个对比,来窥探苹果强大的研发能力。

一、苹果A系列处理器

这里我们使用同一个基准测试测试了四个设备,分别是配备A13芯片的iPhone 11、A12Z芯片的2020 12.9英寸iPad Pro、2020版本10代i5处理器的13英寸的MacBook Pro和2019版本Core i5处理器的13英寸MacBook Pro。虽然四台设备的操作系统不尽相同,RAM的使用方式、分配方式也不同,但在某种程度上已经可以说明一些问题。

首先是Geekbench基准测试,结果见下图,红色表示处理器单核性能,蓝色表示多核性能,得分越高性能越好。可以看出,iPad和iPhone的性能在一些方面已经接近甚至超过了MacBook。A13和A12Z的单核性能都超过了i5,A13 Bionic获得了最高单核分数。但是,A13 Bionic是专为提高能效而不是运行速度而设计的,因此它的多核得分低于其他芯片。A13 Bionic具有2个2.65GHz高性能内核和4个低功耗内核。而A12Z具有较少的功率约束,所以它具有四个以2.49GHz运行的高性能内核以及四个低功耗内核。因此,更多的高性能内核和更多的CPU内核意味着更高的多内核分数。

对于图形性能的测试,我们使用GFX Bench 5。在这项测试中,iPad Pro在GFX Bench Car Chase中达到了每秒112帧的高分,是2020年MacBook Pro得分的两倍。

但是,英特尔深耕微处理器多年,也有着自己独一无二的优势,比如和其他硬件的适配等方面。所以,在另外的两项测试中,MacBook Pro的表现更好一些,虽然领先并不是很明显。

在基于浏览器的测试JetStream 2上,iPad Pro中的A12Z Bionic再次领先于该组。JetStream 2结合了各种Javascript和Web组件基准测试,涵盖了各种高级工作负载和编程技术,虽然JetStream实质上是在评估设备的Web浏览器,但是设备中的CPU、内存和其他组件决定了浏览器启动速度,执行代码效率以及稳定性,所以它反应结果更加全面。

结果表明未来装有苹果自己处理器的Mac电脑至少能和最新iPhone性能一样强大,可以超越入门级的Macbook pro。但虽然如此,这种性能上的比较仅存在于理论中,现在的A系列芯片本身是为便携设备设计,未来电脑上的苹果芯片性能可以会更好。另外,未来配备苹果自己芯片的Mac电脑具体表现如何,还更大地依赖于软件的兼容优化。微软曾经推出过基于高通处理器的Windows笔记本,但是软件兼容性问题使得这种笔记本表现一般。所以,其实更大的问题是在软件上,英特尔处理器基于自己的x86复杂指令集,而ARM是基于一种精简指令集。放弃英特尔处理器意味着苹果需要重写MacOS系统,第三方软件商们也得重写自己的软件,无疑这是一项十分庞大艰巨的任务。

这就是今天许多消费者很自然的认为Mac比iPhone更强大的一部分原因,即使苹果的芯片在某些方面已经与英特尔的芯片水平一致。虽然现在可以在iPad上运行某些功能强大的应用程序,但它们通常不如Windows和macOS同类产品那样功能丰富或成熟,对于像Adobe Photoshop这样的应用程序尤其如此。

苹果自己的ARM系统貌似已经搞定,本周的WWDC苹果已经宣布其现有应用程序都已经有了ARM版本。对于第三方软件商,苹果表示许多开发人员将收到一个特殊修改的Mac mini,称为开发者转换套件(Developer Transition Kit),带有Apple A12Z Bionic处理器和新版本的Xcode,可以帮助软件商重写他们的软件。

所以,苹果转向自研ARM架构处理器,表面上是为了摆脱英特尔束缚,其实更深层次是为了建立起更大的苹果软件生态系统。

二、苹果软硬件生态帝国

从软件生态层面来看,苹果最大的护城河就是基于iOS的生态系统,苹果对于iOS的期望不仅仅是iPhone和iPad上的娱乐能力,一直以来苹果都希望iOS具备不错的生产力性能,iPhone因为屏幕大小的的限制,生产力性能天生受限。

因此苹果希望能够在iPad上实现生产力的突破,还专门推出了iPad Pro系列,不过最终表现一般。而在今年发布的iPad Pro中,推出了最新的妙控键盘以及iPad OS专属光标功能,这样iPad Pro就可以支持触摸板和鼠标了,但是这样子的iPad Pro和笔记本电脑又有什么区别呢?

谈到生产力性能,就目前的环境而言,键盘和鼠标是必不可少的存在,而Mac电脑长期以来其实就是肩负苹果生产力性能的产品,而苹果也希望将桌面和移动终端进行融合,在过去几年,Mac虽然和IOS之间通过云服务等手段进行了打通,但是二者之间的差异太大,并没有做到真正的融合。

既然iPad Pro都快做成Mac形态了,那么干脆让Mac的系统可以运行iOS应用,不就解决了这个尴尬吗?而这也意味著iPhone,iPad和Mac的统一,而之前最大的阻碍就是Mac和iPhone(ipad)的CPU架构不一样,现在苹果将Mac的CPU换成了ARM处理器,无疑铺平了统一作业系统的道路。

2012年iPhone销量突破亿部大关后,Mac电脑在iPhone,iPad和Mac电脑的占比就下降到10%以下,从2013年开始就大部分时间都在7%以下,2019年的占比也就6.84%,这个占比已经很低了。

通过相关数据对比,可以发现这些年的技术和资金的主要流向是移动设备市场,PC桌面设备这些年已经没有那么重要了,而且Mac早就不具备和Windows系统竞争的能力,虽然Mac采用X86架构,但是Windows系统上的很多软件开发商还是没有推出Mac版本。而目前iPhone和iPad都是采用苹果自研的ARM处理器,新的Mac处理器也会基于此而来,所以从研发等成本上来说并不会有什么负担。

此外通过对苹果的财报来看,iPhone的营收已经远超Mac电脑了,苹果在硬体方面的大部分收入都来自iPhone相关的领域,而且相关产品都是采用ARM芯片,Mac这种采用X86芯片的设备无疑是一个异类,关键是其芯片还要受制于人,苹果做出改变是迟早的事情。

而苹果目前在做的事情,正是围绕移动设备,推出周边的可穿戴等设备,以及提供各种服务业务,我们可以看到相关业务的营收都已经超过了Mac电脑和iPad业务,所以现在对Mac进行换芯存在的风险其实是很低的,就算最终结果不理想,其影响也在可控范围内。

过去5年,在全球PC出货量中,苹果Mac电脑平均占比8%左右,平均销量不到1900万台,如果未来苹果Mac电脑全部采用自研芯片,英特尔自然会受到直接的影响,根据相关数据,英特尔面向苹果的晶片业务占英特尔年收入的2%到3%,而且相关业务不会立即退出,所以这种直接影响其实没有那么大。

不过如果站在ARM和X86的竞争角度来看,这个事情对于英特尔无疑不是一个好消息,这个事情的发生,其他ARM处理器厂家无疑会受到鼓励,去推出相关的ARM处理器以进入传统的X86市场,譬如目前Windows 10 ARM系统,以及相关厂家推出的ARM服务器处理器。

对于苹果的影响自然是利大于弊,Mac电脑采用ARM架构后,统一的生态将实现,iPhone,iPad和Mac都可以运行同样的程序,他们的区别主要将是外观尺寸和周边支持能力上的差异,这无疑又会加深苹果的生态护城河,当然苹果不会一次性将所有设备转过去,因此在这个期间需要维护两套架构的系统,苹果宣称需要2年时间,不过上一次苹果从PowerPC转成X86可是花了6年的时间,直到Mac OS X 10.7才不支持PowerPC。虽然如此,将来苹果完成整个平台的统一后,新的Mac一定会带给大家一些不一样的东西。

本期内参来源:

https://www.pcmag.com/news/how-might-apples-arm-silicon-perform-in-future-macs-we-ran-some-benchmarks

https://kknews.cc/digital/3yngqbg.html

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