驍龍晶元為什麼沒有蘋果好
❶ 為什麼高通和蘋果A系晶元都是基於arm的晶元,性能差別卻這么大
蘋果A系列晶元性能強於高通晶元,一個很重要原因就是蘋果A系列晶元沒有集成基帶,只由CPU和GPU兩個部分組成,甚至連WiFi晶元也沒有。因此在相同的體積和工藝製程下,蘋果A系晶元CPU的面積更大,上面可以集成的晶體管數量也就越多。
而高通本來是通信行業的,和手機處理器比起來,基帶晶元才是它最拿手的地方。所以高通晶元一個主要特色就是將基帶晶元也集成到了處理器當中。這樣做的好處是讓基帶晶元也和CPU、GPU一樣使用最先進的工藝製程,從而減少功耗,降低發熱量。但是手機晶元的體積那麼小,高通處理器再繼承了基帶、WiFi等模塊之後,留給CPU、GPU的空間就比較小了。因此同一時期的高通晶元在性能上是不如蘋果A系晶元的。
但是手機不是 游戲 機,決定手機使用體驗的除了性能之外還有很多方面,其中就包括基帶的信號和功耗。高通擁有自己的基帶技術,基帶與處理器之間的兼容性更好,因此網路信號質量更佳,且功耗比較低,手機發熱量小。更重要的是,由於集成了基帶,其它手機廠商購買了高通處理器之後,就相當於得到了一套完整的移動平台解決方案,基帶、WiFi、藍牙之類的都包括進去了。
相對的,蘋果A系處理器由於沒有基帶晶元,只能尋求第三方的外掛基帶。而使用外掛基帶就存在與處理器的兼容性問題,而且功耗比較高,手機發熱量大。比如iPhone XS Max使用的英特爾基帶就是基於14nm的,而同期高通晶元集成的基帶只有7nm,兩者的功耗就差了許多。更早的iPhone X由於CPU和基帶的功耗都比較高,一玩 游戲 就發熱卡頓。
比較下來,蘋果A系處理器的性能好,但是信號質量稍弱一些。而通驍龍處理器的性能不如蘋果,但信號質量更好。所以一般對手機性能要求比較高的用戶會選擇蘋果手機,但如果對信號網路質量比較高的用戶則會選擇高通手機。
ARM只是給你一個CPU的架構,但是你要設計一整顆SoC,所以發揮的空間很大。
①蘋果的晶元設計能力相當強;
②蘋果沒有基帶,很多空間;
③iOS系統把硬體性能提升一個等級;
說起iPhone5s,大家是不是想起它率先加入了指紋識別,但是它還有一個特點讓人震撼,那就是它的晶元是第一顆移動端的64位的晶元。
當然ARM架構是沒推出64位的架構的,但是蘋果覺得32位已經不夠用,直接跳過ARM的32位的架構,自己推出了64位的架構,逼著ARM後來也推出了64位的架構。你可以想像當時的蘋果設計晶元能力是多麼強大。
所以,不是說給予ARM的架構,晶元設計能力就是一樣的,蘋果有著超乎大家想像力的晶元設計能力。
早起的晶元對比高通的,沒有基帶部分、沒有ISP部分,甚至連WIFI的通訊晶元都沒有,這些空間空出來之後,全都用來做CPU了,塞入了更加多的晶體管,性能自然更加強啊。
除此之外,蘋果本身還十分捨得堆料。在晶元的緩存中,也是安卓的成倍的存在,這些成本都是相當昂貴的,但是蘋果捨得給下去,大大提高晶元的緩存性能。
你以為蘋果只有晶元的硬體優勢?蘋果的晶元很強,但是iOS的優化也是很強的。
前些年,蘋果的GPU性能跟不上,但是得益於強大的CPU幫助,還有iOS的優化,讓蘋果的性能表現提升了一個等量級。
這才是蘋果A系列晶元強大的原因。
題主說的沒錯,高通驍龍系列晶元和蘋果A系列晶元都是用的ARM的指令集,但由於設計思路的不同,兩者的CPU性能有著天壤之別。
我們知道,蘋果是第一個用上64位處理器的手機廠商,為了發掘最強大的性能,蘋果把自己的CPU做的非常強悍。於是,在當年令人無法想像的A7處理器就誕生了。
A7 Cyclone是一個很寬的架構,每個時鍾周期最多可以同時解碼、發射、執行、收回6個指令/微操作,作為比較,上一代的A6 Swift則最多不超過3個。另一方面,A7的重排序緩沖達到了驚人的192,是上代的四倍多,同時巧合的是正好與Intel Haswell架構一樣。分支預測錯誤懲罰也增加了,但幅度不大,而且又正好與Intel Sandy Bridge及其後的架構在同樣范圍內。也就是說,A7的規模幾乎已經能和桌面版的core處理器相比較了。
這種情況下,A7展現出了巨大的單核性能提升,高通方面直到驍龍652處理器發布才能夠與之相比。
高通驍龍處理器一直以來都是魔改ARM公版架構,公版架構的規模相當小,同主頻的時候公版架構性能只有蘋果A系列的一半。因此高通處理器的單核性能相對較弱,但較小規模的架構可以堆更多的核心,因此,高通處理器的多核心性能還是不錯的。我們能夠看到,驍龍845的單核性能依然不如A9,但多核性能已經接近A11了。
如果從晶元的角度來說,高通和蘋果的產品不完全基於ARM,不過,總體的印象來說,蘋果的A系列晶元確實會好過高通。下邊先列舉幾個整體性的原因,後邊說一些關於CPU的內容。
高通的旗艦晶元大多出現在年初,而蘋果的產品是在秋天,兩款晶元之間是有著半年多的時間差。比如高通驍龍845表現非常不錯,結果到了秋天,蘋果弄出來一個A12。第二年高通的855出來了,但是產品上市,鋪貨,七七八八的事情處理完成,855這樣的晶元大范圍輸送到用戶手裡可能要到年中,然而蘋果下一代又要快來了。
一般來說事情有個先後,而年份又是一個非常重要的整體概念和劃分依據,即使兩方的設計能力相當,並且都意圖設計最好的晶元,但這種時間上的差就會造成晚出來的那個會有更好的表現,也更容易使用最新的一些技術。另外,蘋果的運營效率不得不佩服,A系列晶元可以瞬間觸及用戶,技術的傳到也會帶來技術感知上的時間差。
晶元的表現是一個綜合的概念,也要通過產品來實現。由於蘋果品牌和價格上的優勢,產品屬於高端的原因,蘋果手機的整體定位傾向於市場上最好的那類,如果產品表現好,也會去部分帶動晶元的表現。
其中一個比較重要的環節在價格,依託iPhone高端上比較大的銷量,蘋果可以在晶元上大量投入,可以把高性能的晶元更好的賣出去。這種更為良性的循環可以推動蘋果設計出更好的晶元。安卓這邊由於產品擋位鋪的比較大,中低端的產品不再少數,其中一些晶元並沒有使用那麼先進的技術,而國內一些性價比的機型在突出性能的同時,在整體素質方面也會多少有些不足,這些在產品端的不足會對晶元的表現帶來不利的影響,甚至可能不能發揮晶元性能的極致。當然,這里說的不光光是跑分,晶元是一個非常綜合的東西。
這個方面其實很好理解了,也就是經常提到的優化問題。
喬布斯提到一個類似這樣的觀點,好的軟體公司都要有自己的硬體。軟體是我們接觸最直接的部分,系統相應, 游戲 表現等都是軟體的圖像帶來的直接反饋。蘋果的A系列晶元是為IOS專門定製,整體表現會占優勢。反過來說,IOS就像是一個優化器,可以把A系列的性能更好的展現出來。
手機畢竟是多功能集成的產品,IOS的規則可以更好的實現資源調度。最常見的例子:安卓的後台問題直到現在還是會多多少少拖累整機的表現。
總體上來說,由於時間差,產品定位,不同平台的問題,蘋果和高通的晶元在最終表現上確實會有差距。
不過從目前的表現來看,兩者之間的差距其實並沒那樣巨大,一則是晶元技術的發展,另外一個原因在於手機這個品類的成熟。當中檔產品已經可以滿足大部分需求的時候,高端晶元差距的感知也會變少。
問題中提到了ARM,這里簡要說幾個關於CPU的部分,也應該是熟知的部分了。
1、指令集
提到ARM,最直接的關聯是指令集。ARM定了很多規范,不過蘋果和高通如何使用這些規范則是另外一回事兒。而規范的使用和規范的制定存在相互影響,很難說蘋果的晶元就是完完全全的按照ARM的規范來,也有可能是蘋果和高通在一些地方用的好進而影響規范的制定。總之,ARM作為晶元行業中重要的一員,但並不是說萬物就基於ARM。另外,現在手機晶元集成的功能很多,ARM也並不能完全覆蓋,比如常說的人工智慧晶元,GPU,ISP,網路模塊等。
2、架構
蘋果和高通的晶元架構差別,比如A12,六核心,兩個Vorex核心,四個tempest核心。
高通驍龍855,八核心,一個prime核心,三個performance核心,四個efficiency核心。兩者在緩存,內存控制,調度極致方面肯定有很多不同。不過究竟哪個好還是會回到前邊的內容,最終的產品和平台如何使用。另外,在宣傳策略上也會有差異,蘋果經常是丟出一句,非常強,參考對象變成了英特爾。而高通這邊,除了和蘋果晶元競爭,還要面對華為,三星等晶元的競爭,總體思路上也會有一些變化。
以上還只是CPU這一個部分,整個晶元的架構和最終表現的差異最終會更大。總體來說,把蘋果和高通的晶元直接對比很難說的清楚。
最後提下這里對移動晶元的看法。相比性能,多功能集成和進一步小型化封裝或許更值得去關注。比如,apple watch的S晶元。另外,晶元是否有好的表現依託於產品,而只有產品有好的銷量才可以維持晶元的不斷進步。試想,如果沒有智能手機的興起,哪裡有ARM的一統江湖。
嚴格地來說,高通驍龍和蘋果A系列晶元採用的是ARM的架構/指令集層級授權,而並非簡單地使用了ARM的IP核心。
這個級別的授權可以對ARM架構進行大幅度改造,甚至可以對ARM指令集進行擴展或縮減,蘋果就是一個很好的例子,在使用ARMv7-A架構基礎上,擴展出了自己的蘋果swift架構。
那既然都是架構/指令集層級授權,為什麼高通驍龍和蘋果A系列晶元的性能差異那麼大?
其實單純從跑分的角度來看,驍龍的多核性能和A系列晶元不相上下。但蘋果採用的了「少核心,多性能」的策略,不計成本地增大核心面積和效率,用來換取功耗和性能。
不僅如此,蘋果設計的晶元在流水線效率、通道、帶寬和L2/L3上從不吝嗇,目的就是為了把單核的性能提高。
這樣的設計對於日常應用和 游戲 來說很占優勢,因為這些場景下CPU更多的是單核(或雙核)工作。
另外一個讓我們覺得A系列晶元性能更好的原因是iOS對於蘋果晶元的優化,正是因為蘋果不僅有自研晶元的能力,更是在操作系統上形成了閉環,使得iOS配+蘋果晶元的體驗要超過安卓+高通晶元。
從底層一點的技術上來看,由於安卓採用的Java虛擬機導致了安卓系統對資源的佔用要比蘋果iOS要多,一直以來就使得安卓手機在體驗上沒有蘋果手機流暢。
不過這兩年隨著晶元性能和內存容量的不斷提高,安卓手機的體驗已經越來越接近蘋果手機。而驍龍的GPU性能要比A系列晶元更勝一籌,所以兩者的差距事實上並沒有想像中的那麼巨大。
拿A10做例子說明:
簡單理解就是A系沒基帶,可以堆CPU配置,其它處理器需要內置基帶,核心面積有限。
蘋果A系列晶元是用面積換速度!
作為晶元設計者很難清楚,晶元其實就是速度、面積、功耗的折中,三者完全折中才是最出色的產品。當然,如果要追求高速度,那麼就要加大面積,提高功耗。
我們這里做一個簡單的比喻,我們要把8箱蘋果從樓下拿到樓上怎麼速度夠快呢?
第一種情況 :找一個跑得快的人,一個樓梯,每次上下樓用時3分鍾,每次搬一箱,那麼8箱就需要8次,用時24分鍾;
第二種情況 :找一個跑得快的人,兩個慢的人。快的用時3分鍾一個來回,慢的人5分鍾一個來回,那麼快的人搬5次,慢的人三次,總共用時15分鍾,比之前少用了9分鍾,但是多請了一個人。
第三種情況 :把樓梯改成電梯,縮短上下樓時間。那麼就要在房間里安裝個電梯,那麼時間就更多短了。
第四種情況: 就是多找幾個人,坐著電梯上下,就會更快。這樣的話,屋內的人多了,消耗多了,電梯也佔了空間,那麼就需要更多的空間。
其實晶元設計也一樣,要麼多核設計,要麼增大面積,增加電路;蘋果手機晶元內部沒有基帶晶元,所以相同的大小可以放更多的電路,那麼勢必導致其速度更快。當然功耗也隨之增加,這也是蘋果手機續航差的一個原因。
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高通和蘋果均使用ARM公司的ARM架構,為何性能差距這么大?
讓我們一起來看看,為何蘋果處理器要遠遠領先其他廠家呢。
ARM公司已經將基礎框架搭建完成,如何進一步設計則看各家公司的研發實力。
所有的一切,同蘋果高額的利潤模式同樣密不可分。
蘋果處理器晶元面積較大,並且沒有集成基帶晶元,節省了一定空間。
一個使用安卓系統,一個使用iOS系統。
設計對象的差異化,導致兩款處理器性能也存在差異。
❷ 高通的處理器性能為什麼不能超過蘋果
高通和蘋果的定位不同使得高通不能一直堆性能導致不能超過蘋果。
蘋果的晶元是應用於自身,iPhone的定價本身就很高,蘋果可以負擔得起這種堆料支出,高通如果一昧的堆料,最後的價格可能令手機製造商無法承受。
最根本的原因是商業模式的差異導致iPhone的cpu可以力壓驍龍。
高通公司不生產手機。它只向手機製造商銷售驍龍晶元。手機製造商也分三六九等。高通必須考慮他們的價格承受能力,在設計手機的時候不能為了性能一昧的堆料。
在A12晶元的X射線透視圖中,緩存(Cache)占據了相當大的面積,使其晶體管數量達到69億,比高通驍龍845的55億左右大約25%
另一方面,蘋果公司的A12晶元專用於iPhone,而iPhone則是一款高端手機。價格可以完全覆蓋晶元設計堆料提升成本。說到這一點,這里要說一下堆料對於提升CPU性能的重要性。我們以Apple的A12和高通驍龍845為例。
這兩款晶元的CPU均由ARM定製授權。兩家公司都具有強大的魔改轉換能力,因此兩款晶元之間的性能差距實際上是蘋果和高通的魔改能力(如何進行堆料)。
iPhone作為一款高端手機,可以輕松承擔此費用。雖然驍龍845是安卓的旗艦晶元,但大多數Android旗艦手機(如國產手機)的價格還不到iPhone的一半。
要是驍龍845像蘋果A12晶元一樣堆料,最後價格可能太高,以至於手機製造商無法接受。因此,高通需要在性能和價格之間找到平衡點。
❸ 界讀丨為什麼高通驍龍和華為麒麟,都斗不過蘋果A系晶元
讓蘋果的A系列晶元,跑跑安卓,再看,不是一個系統沒法評判
麒麟最好的晶元在沒被美國針對時候已經超越高通了,再給點時間超過蘋果a晶元指日可待。可惜美國發現這威脅太大立刻封禁了華為這方面,華為如果沒有備用系統的話現在估計就消失了。
如果不是美國禁止晶元企業為華為生產晶元,麒麟早干翻蘋果了。華為是暫時輸給美國,而不是輸給蘋果!
蘋果,高通都是美國的,都干不掉對方,那就合夥壟斷。華為———禁止華為進入美國市場,全世界封殺華為,斷掉華為供應鏈。華為還怎麼競爭呢
蘋果產品線優勢太明顯了。它可以不計成本研發生產新的,甚至養N個團隊。旗艦如果賣不完可以下放到次旗艦。高通要是出了一代u不好賣或者研發太久市場和資金直接沒了。這就是鈔能力
❹ 為什麼專門搞處理器的高通,卻比不過非專門的蘋果
蘋果處理器是比不上高通的,但是高通主打通用性,在客戶體驗上不如蘋果
通常說的性能,都是在操作系統之上通過應用程序測試出來的結果。因此,影響得分的不只是硬體本身的性能,還需要操作系統與處理器的配合。同樣的處理器上面用不同的操作系統,或者說同樣的操作系統做不同程度的優化配置,結果有可能差距會很大。
蘋果的iOS操作系統是蘋果自家的,完全可以做到從下到上深度優化,而高通只是個做處理器的,上面跑的是谷歌的Android,底層是通用的Linux,雖說可以做一定的優化和定製。但是,再好的優化,也只能是現有的框架內做修改,輕則導致系統後續無法升級到最新版本,重則影響系統穩定。畢竟,Android和Linux都是通用軟體,整個設計框架都是為通用目的考慮的,為了解耦,各種軟體抽象層加了一堆又一堆,再怎麼優化也不如蘋果自家量身定製的iOS。
因此,只要安卓機的處理器性能沒有比蘋果機的處理器高出太多,性能想超過蘋果基本上是不可能的。