蘋果公司以頂級芯片組設(shè)計器而聞名，其出色的快速性能常常使其Android競爭對手感到羞恥。Apple A14 Bionic是該公司的最新芯片，為整個iPhone 12系列提供動力。這是業(yè)內(nèi)第一款基于臺積電（TSMC）先進(jìn)的5nm工藝構(gòu)建的芯片組，其性能和功率效率方面的改進(jìn)更是超出了2020年更大的7nm設(shè)計。
在iPhone發(fā)布會上，蘋果花了更多時間將A14 Bionic與更老的A12進(jìn)行比較，而不是比較現(xiàn)代的A13。這暗示了這一代將獲得較小的性能提升。隨著Android手機受益于增強的Qualcomm Snapdragon 865 Plus和即將到來的Snapdragon 875，性能差距可能比以往任何時候都更近。
我們內(nèi)部有iPhone 12 Pro。因此，我們認(rèn)為我們將在芯片上運行一些基準(zhǔn)測試以了解其性能。我們還將深入研究Apple芯片組的新功能。
仔細(xì)看看Apple A14 Bionic
Apple A14 Bionic的最大突破在于它向著業(yè)界最小的5nm制造節(jié)點發(fā)展。但有趣的是，分析表明，向5nm的遷移僅使芯片尺寸縮小了1.49倍，而不是TSMC聲稱的5nm縮小了1.8倍。這主要是因為縮小芯片的內(nèi)部工作變得越來越困難，尤其是在內(nèi)存方面。無論如何，這并不是蘋果最新芯片唯一的新事物。
在設(shè)計方面，蘋果堅持采用六核2 + 4 big.LITTLE 的CPU架構(gòu)設(shè)計，但改用了新的“ Firestorm”和“ Icestorm”和內(nèi)核。蘋果公司正在通過其新芯片，瞄準(zhǔn)筆記本電腦類的CPU性能，這可能最終成為今年下半年推出的Arm-macbook的基礎(chǔ)。
多年來，蘋果公司在自定義CPU設(shè)計上的努力實際上已經(jīng)開始擺脫我們從Arm那里看到的現(xiàn)成設(shè)計。但最大的問題是，這些功能更強大的內(nèi)核如何在智能手機外形尺寸中保持最佳性能。更奇怪的是，蘋果在發(fā)布會上并沒有對效率發(fā)表評論。
除了傳統(tǒng)的CPU和GPU升級外，蘋果還花了更多錢在硅片的其他部分上。
在GPU方面，Apple還堅持完全由內(nèi)部構(gòu)建的4核GPU群集。這種布局看起來與A13相同，所有性能的提高都可能來自時鐘的增加，而不是主要架構(gòu)或核心數(shù)量的改進(jìn)。
其余方面，118億個晶體管，比A13的85億個晶體管增加了38％，可以在針對AI工作負(fù)載和圖像處理的16核神經(jīng)引擎的改進(jìn)中找到。蘋果擁有AI推理性能為11TOP，高于A13的6TOP。從表面上看，這仍落后于Snapdragon 865的15TOP AI性能。但是，這些數(shù)字毫無意義。因為TOP不會告訴我們每個操作會執(zhí)行什么操作，也不會告訴我們執(zhí)行這些操作會消耗多少功耗。
iPhone 12 Pro也是蘋果公司的首款5G智能手機。就像Snapdragon 865一樣，A14 Bionic沒有集成的5G調(diào)制解調(diào)器。相反，蘋果求助于高通，并將該芯片與Snapdragon X55 4G和5G雙模調(diào)制解調(diào)器配對。這包括對mmWave 和 6GHz以下的支持，5G FDD，4G / 5G頻譜海岸線以及對未來的5G SA網(wǎng)絡(luò)的 智慧。在mmWave網(wǎng)絡(luò)上，調(diào)制解調(diào)器的速度最高可達(dá)7Gbps。然而，消費者將看到比這低得多的速度。有趣的是，蘋果似乎選擇了更薄的，由中國制造的USI mmWave天線，而不是在Android智能手機中找到的高通QTM525天線 。
iPhone 12 Pro基準(zhǔn)測試結(jié)果
首先，將新的Apple iPhone 12 Pro與上一代iPhone 11 Pro及其A13處理器進(jìn)行比較。
我們看到，由于有了新的內(nèi)核，CPU性能有了明顯的提高。在流行的GeekBench 5基準(zhǔn)測試中，單線程性能提高了21％。同樣，多核性能也提高了17％。這歸結(jié)于從“Lightning”和“Thunder” CPU到“ Firestorm”和“ Icestorm”大小型架構(gòu)的轉(zhuǎn)變。加上較小的5納米工藝所提供的任何其他時鐘速度提升。
從下圖也可以看到，AnTuTu的整體系統(tǒng)性能也獲得了不錯的提升。這是由于更快的CPU和GPU的結(jié)合。但是，提升的大部分似乎來自內(nèi)存系統(tǒng)的改進(jìn)，例如Apple的新壓縮技術(shù)和芯片中的大緩存系統(tǒng)。在這里肯定有明顯的改進(jìn)。數(shù)據(jù)顯示，這共比上一代提高了30％。
但GPU的測試結(jié)果令人失望。在使用3DMark的兩部手機之間測試后，我們并未實現(xiàn)任何性能改進(jìn)。盡管這可能取決于基準(zhǔn)測試的特定測試以及GPU必須在iPhone 12 Pro中驅(qū)動的少量額外顯示像素。數(shù)據(jù)顯示，與上一代芯片組相比，AnTuTu在GPU性能方面顯示出更大的提升，但是它并不龐大。即使是蘋果自己的估計，也比A13降低了8％。這次肯定是有史以來最小幅度的圖形性能提升。
當(dāng)然，如今智能手機SoC不僅具有CPU和GPU性能，還具有更多優(yōu)勢。蘋果也在其AI和圖像處理組件中投入了健康的硅塊。但是，這里的改進(jìn)很難用基準(zhǔn)測試。
與Android相比呢？
比較Apple和Android基準(zhǔn)測試時有一個共同的陷阱——這不是一個公平的比較。許多基準(zhǔn)測試，尤其是那些強調(diào)GPU的基準(zhǔn)測試，都是使用不同的圖形API運行的。例如Apple使用Metal，而安卓系使用OpenGL和Vulkan。因此，分?jǐn)?shù)的計算方式略有不同，因此很難直接進(jìn)行比較。
我們所能做的就是比較GeekBench 5的CPU性能。對于其他產(chǎn)品，我們必須查看iPhone 11 Pro和12 Pro之間的性能差異，并將其與我們之前在較舊的Apple手機和Qualcomm的Snapdragon之間進(jìn)行的比較進(jìn)行比較。
首先，GeekBench 5和我們自己的先前測試為Apple A13和擴展的較新A14提供了不錯的單核CPU性能。但是，因為有了更大的內(nèi)核，我們之前發(fā)現(xiàn)Snapdragon 865在多核情況下甚至可以擊敗Apple A13，領(lǐng)先優(yōu)勢僅為8％，新的A14 Bionic因其CPU大幅提升而超車。但盡管如此，差距仍然相當(dāng)小，明年很可能會再次縮小。
蘋果公司通過A14 Bionic重新獲得了CPU領(lǐng)先地位。
同樣，由于設(shè)備之間的顯示分辨率和API不同，我們無法直接比較GPU測試。但是，iPhone 12 Pro似乎可以非常快 地提升主要的整體系統(tǒng)性能。因此，在這方面，它將超越當(dāng)前的Android SoC。但是，華碩ROG Phone 3及其Snapdragon 865 Plus在圖形性能方面具有一定的競爭力。
總體而言，蘋果公司的A14看起來是目前市場上最快的芯片。雖然，我們應(yīng)該記住，正如我們所說的，新的Android SoC正在投放市場。它們更適成為 A14 Bionic的對比對象。其中包括華為的麒麟9000和高通的Snapdragon 875，我們將在稍后對其進(jìn)行更詳細(xì)的測試。如果這一代人獲得最少的GPU收益，那么到2021年，Android手機很有可能會縮小這一長期運行的差距。
蘋果A14仿生基準(zhǔn)測試：結(jié)論
A14 Bionic顯著改善了 CPU和內(nèi)存，但在這一代人中獲得的GPU數(shù)量有限，這清楚地表明了蘋果的雄心壯志。隨著即將推出配備Arm的Mac，A14的CPU增益翻倍，從而縮小了移動和筆記本電腦產(chǎn)品之間的差距，并擴大了蘋果在Android SoC上的領(lǐng)先優(yōu)勢。畢竟，A14有望成為蘋果筆記本電腦芯片的基礎(chǔ)，盡管其圖形和內(nèi)核數(shù)量的硅足跡較小。
同時，Apple為“ AI”和攝影功能投入了比以往更多的硅。智能手機異構(gòu)計算功能的兩個基石。下一代Android SoC幾乎肯定會在這方面遵循，但是我們并不期望CPU性能能夠像Apple一樣深入筆記本電腦領(lǐng)域。盡管Arm的強大產(chǎn)品Cortex-X1當(dāng)然可以幫助縮小差距?？傮w而言，下一代威脅最大的是蘋果的游戲優(yōu)勢。
所有這一切中最后一個未知數(shù)是5nm如何幫助芯片保持最佳性能。一旦這些微型芯片投放市場，我們就能樹立更好的形象。我們期待與麒麟9000與驍龍875的對比。