为什么iphone的CPU芯片总是领先?
苹果的商业模式是A系列芯片自己设计消化,不对外销售。也就是说,他们不是通过直接卖芯片来盈利,而是通过设计功能强大的芯片来为iPhone/iPad创造卖点,让iPhone/iPad盈利。
这种情况下,苹果必须把A系列芯片堆起来,只有把强劲的性能堆起来,iPhone/iPad才有卖点。简单来说,软件生态系统是iPhone/iPad的“肉”,A系列芯片是iPhone/iPad的“骨”。只有“骨头”硬了,才能接上强壮的肌肉,iPhone/iPad才有市场竞争力。
所以苹果可以堆一系列材料,包括放弃ARM公共内核,设计自己的内核兼容ARM指令集,增加缓存容量(缓存可以降低CPU读取数据的延迟,但缺点是贵,不是一般的贵,有时候在相同架构下,CPU的高低取决于缓存的大小)。
设计芯片就像喂猪。舍得堆料就像舍得用好饲料。饲料好的话,猪肯定长得快。高通的商业模式与苹果完全不同。“卖基带送芯片”这句话很形象:基带是高通的压舱石,高通能收多少专利授权费,基本上是和它能卖多少基带挂钩的。
至于CPU、GPU、ISP等核心,它们的存在只是为了提升基带的市场号召力。这可以从高通的财务报告中找到。2018财年,高通芯片部门(QCT)营收超过17亿美元,但净利润只有30亿美元,而高通专利授权部门(QTL)营收为51亿美元,占芯片业务营收的30%,净利润为35亿美元,比芯片业务多5亿美元。
所以可以理解为什么苹果不用高通的基带后,高通要和苹果拼命:断了人家的财路,等于谋杀了人家的父母,人家当然着急了!
既然芯片是高通“送”给手机厂商的,当然不能像苹果那样堆着,否则太贵就亏大了:CPU内核比ARM公版好(也就是俗称的“变魔术”),但是比不上直接设计内核的苹果!
CPU、GPU等核心是苹果的基本盘,因为苹果是互联网公司。而高通则是一家通信公司,基本业务是通信,反映产品是基带,每年占其收入20%的R&D投资基本都投在了通信R&D领域..
归根结底,由于商业模式的不同,苹果的芯片设计侧重于CPU、GPU、NPU等核心,使得其芯片性能成为手机行业最强。很荣幸回答这个问题。众所周知,手机芯片的厂商主要有苹果、华为、三星、高通和联发科,其中苹果、高通和华为的表现最好。其中苹果手机的CPU芯片性能一直领先于同期其他CPU。
那这是什么原因呢?
第一,Ios的生态系统比较封闭。从操作系统本身来说只有几个版本,同样的CPU需要支持的系统版本更少。此外,苹果的手机应用程序必须经过苹果的审查,以确认兼容性和符合苹果的规定。而安卓手机则有各种版本的安卓,有更多深度修改的系统版本。这就造成了苹果的CPU需要特别优化,安卓手机使用的CPU必须优先保证更好的兼容性,而不是先考虑性能。比如苹果就像在高速公路上开车,只要考虑的因素少就行。安卓手机用的CPU就像在国道上开车,行人、非机动车、村庄、学校都要考虑,时不时会冒出一只野兽。当然,同一辆车在高速上也能开得更快。
第二,苹果手机更注重单核性能,而安卓手机因为多后台策略,需要更强的多核性能。但在前台,我们所能感知的只是单个软件的运行速度。所以无论你的感觉还是实际运行,都能感觉到苹果的性能更强。
第三,价格更高。因为苹果手机的价格远高于安卓手机的价格,所用的技术、材料、设计都可以用更高的成本。安卓手机CPU的厂商需要考虑芯片的价格和手机厂商的可接受情况。做一个无论如何都卖不出去的CPU是不可能的。
综上所述,苹果手机的CPU价格更高,系统优化更好,软件生态更可控,团队强大,自然就强大了。在此,希望国产手机的CPU越来越强,超越苹果!
众所周知,每年苹果的A系列芯片发布后,都比同代的其他手机芯片,如高通骁龙、华为麒麟等要好很多,可以说一直处于领先地位。
为什么iphone的芯片总是领先?1,强R&D力
早在苹果首款自研芯片a4推出之前,就组建了世界级芯片R&D团队,聚集了大量全球顶尖的R&D人才,确保了苹果A系列处理器芯片领先于同期ARM架构芯片。
得益于苹果常年在手机行业赚取最多利润的支撑,苹果才有勇气长期规模化坚持芯片研发,并在核心技术专利上投入巨资。苹果在发展过程中收购了著名的芯片研发公司和半导体设计公司,在a11芯片之后使用了自己的gpu,可以说从此取得了决定性的领先。
2、深度定制的ios系统
得益于苹果极其强大的软件开发团队,苹果的处理器芯片可以说是高度兼容ios系统。ios系统独特的运行机制使得A系列芯片在系统应用的日常使用中非常高效。相比之下,Android系统会被不同的手机厂商修改,软件开发也不一定按照相同的规范开发。Android系统的后台运行机制不如苹果的墓碑伪后台机制,这也是影响流畅度的原因之一。而处理器芯片通过系统的性能差异也是原因。
其实iphone从iphone4 10年前就已经遥遥领先芯片了。这里在乔布斯时代很早就建立了芯片研发团队,A4芯片是第一个成果。因为苹果重金引进了很多芯片设计人才,所以在手机芯片领域遥遥领先、起步早、水平高的因素非常显著,包括很多在苹果工作过的Intel、AMD的技术人才。
此外,苹果在芯片设计理念上也不同于其他厂商。a系列芯片侧重单核性能提升。无论是晶体管数量还是缓存,A系列芯片的单核规格都远高于同期其他芯片。今天,大多数APP应用程序都没有针对多核进行优化,苹果芯片的实际性能明显更高。
芯片的性能离不开系统的配合。因为苹果一直在用自己的IOS系统,可以在封闭的软硬件环境下进行优化打磨,从而发挥出更强的性能。但是安卓手机的硬件配置和系统环境五花八门,所以即使芯片本身足够强大,也很难发挥其全部性能。
众所周知,苹果的A系列处理器可以说是目前手机处理器的霸主。即使是旧的A系列处理器也可能比最新的Android处理器有更好的性能。目前最好的安卓处理器麒麟990和骁龙865都不如2018发布的A12处理器。
在通过收购进行A轮加工的初期,苹果成立了一个专门的芯片设计团队。为了迅速扩大其芯片设计团队,苹果收购了P.A.Semi和Intrinsity。这两家公司也是芯片设计公司,也是业内非常有名的芯片设计公司。随着这两家公司的加入,苹果的A系列处理器发展迅速。在收购其他公司的同时,也增加了在芯片设计行业的影响力,吸引了很多人才加入公司。
不像华为和高通,苹果每年只需要设计一款手机处理器,而华为海思和高通每年需要设计很多款手机处理器,所以华为和高通的工作量比苹果大很多。
苹果只做高端处理器,而华为和高通一起设计低端、中端和高端处理器。在大多数行业中,只有高端领域是有利可图的,因此与华为和高通相比,苹果更有利可图,因此它更有实力开发新的处理器。
苹果手机比较贵。苹果手机都是高端手机,价格比较贵。苹果在设计芯片时,可以不惜一切代价堆叠材料,这样会增加成本,价格也会上去。不过对于高价的苹果手机,还是有很多人能接受的。
高通不同于华为。设计芯片的时候,不能只堆材料。如果你堆的材料太多,手机整体成本就上去了,很多消费者承受不起这个价格。
手机在IOS系统中的流畅度不仅与处理器有关,还与系统有关。苹果的A系列处理器都用在苹果手机上。IOS系统本来就比Android系统流畅。虽然安卓系统的流畅度这几年提升了不少,但是和IOS还是有一定的差距。如果把A系列处理器放在安卓手机上,性能会大大减弱。
为什么iphone的CPU芯片总是领先?主要问题的核心是为什么iPhone的CPU核心一直领先。其实对于我们来说,这个问题可以从两个方面来分析。第一是行业模式,第二是自主研发和核心设计的优势。下面详细说一下:
1.从商业模式来说。其实很多人会忽略一个事实,为什么苹果的A系列芯片那么强,会从硬件上来解释,但是高通和麒麟确实都可以堆叠硬件,但是为什么没有苹果强呢?那就是定位的问题。苹果的A系列处理器都是自研的,但是只针对自己的手机,而且自己的苹果手机定价真的很高,所以有足够的资金在处理器里堆叠配置,但是高通和麒麟为什么不呢!简单来说,高通的芯片是国外的,所以要考虑各个厂商的定位。就像小米的价格每次都在3000元以下,三星的价格在6000元。芯片价格高的话,三星可以接受,但是对于走性价比路线的国产机型来说,确实无法接受,只能说是一种妥协。麒麟在这方面也有涉及,以为自己也有一系列走性价比路线的荣耀。
2.从设计和硬件层面。从设计上来看,虽然都是基于ARM设计,但是授权方式不同,所以苹果和高通都是自研,苹果也确实有钱,不仅买了更多知名的芯片厂商,而且在缓存方面也比高通和麒麟芯片更舍得用料,而且据苹果芯片业务负责人张诗钟·斯鲁吉透露,对于每一代芯片,苹果一般在三年前就开始架构设计 就像张诗钟·斯鲁吉本人在2008年加入苹果,负责加州和以色列的芯片制造和测试团队(有数百人)。
总结:当然这里也提到了适应。ios系统的运行速度和处理器调教的协调性相对来说是安卓手机无法比拟的。毕竟,高通真的只管理生产,但调整实际上取决于各个制造商。Android端每个厂商的UI都不一样,所以会有不同的效果,这确实是一个方面。苹果芯片只有自己用,ios系统是独占的,所以这也是苹果芯片强的原因。
回答完毕
苹果是一家特别注重主导权和用户体验的公司,所以主要部件都会自己研发,掌握核心知识产权和主导权。苹果A系列CPU之所以能一直领先,不外乎以下几点:
第一,苹果这些年的积累。乔布斯在开始做手机之前,就明白了做芯片大师的重要性,所以通过自己的组建和收购,苹果很早就有了顶尖的芯片设计团队。
第二,因为苹果是三星和台积电的最大客户。所以这两家厂商会特别配合苹果,一直给苹果最先进的技术支持。
第三,苹果的芯片是自己用的。IOS系统也是自研的,所以软硬件的配合无与伦比,可以充分发挥芯片的最大效率。
第四,苹果不差钱,舍得浪费,一直追求极致。所以芯片的性能不能妥协,不能一次做两次,两次三次,直到达到指标。这种高标准和不妥协的精神造就了极致的高性能。另一家,芯片还没出来就破产了。
所以以上主要原因使得苹果的主芯片始终站在性能的最前沿。但是,华为的R&D效率更高。我相信华为在这方面最多三到五年就会超过苹果。
题主说的是真的。iPhone的A13芯片很强,但是iPhone的芯片并不是处处领先。在5G领域,iPhone的芯片也比较落后。题主这里说的应该是领先的表现吧?个人认为主A13芯片性能领先有几个原因:
先进的技术芯片之所以每次都那么强,是因为iPhone总能使用最先进的生产技术,而台积电的大单对苹果来说是不可或缺的。近年来,每一项先进技术总是优先生产苹果的芯片。A13芯片是最早使用7nm工艺的,这也保证了苹果的芯片可以堆起来,不用考虑能效问题。
苹果的芯片研发需要很长时间。可以说苹果的每一颗芯片都是更早的理想,让苹果有足够的时间调整和激发芯片的最大潜能,从而大大提高能效比,做出更优化的设计方案。
R&D资金雄厚,苹果公司富有,这也是上述两项的保证。我有足够的资金让芯片厂商优先生产我们的芯片,也有足够的资金支持R&D团队的任何挥霍。制作芯片非常昂贵。一个不满意是否掉线的芯片方案可能上亿,需要巨大的资金支持。
此外,苹果每年还会花很多钱收购其他芯片厂商。只有你有技术,对我的芯片有用。你得花大价钱买下这家芯片公司。可以说苹果芯片是一路买买买长大的。
事实上,开发一个苹果R&D部门是非常容易的。苹果每年只发布一款旗舰机型,没有低端产品。因此,他们每年只需要开发一个芯片。去年A12,今年A13,明年A14,这大大减轻了R&D系的压力。他们需要做的只是小心翼翼地做一个芯片。
两家芯片制造商高通和麒麟是不同的。他们要兼顾价格不同的高端、中档、低端手机,生产不同的芯片,无形中给R&D部门造成了很大压力。也许有缺陷的芯片出来后,R&D部门永远不会放弃这个计划。首先,它的精力有限,其次,它的资金有限,这造成了R&D结果的差距。
简而言之,苹果的成绩无非就是四点:任务轻、技术好、研发时间长、资金充裕,这些也造就了苹果现在的局面,但最后还是有钱。
通常情况下,每当苹果发布新iPhone时,也会发布新的IOS系统,今年可能也不例外。不可避免的是,苹果的最新SoC每次都会与高通、三星和华为的最新产品进行比较。每次基准数据出来后,苹果都是赢家。
那么,为什么苹果的SoC似乎总是能打败竞争对手呢?为什么安卓用的处理器好像远远落后?苹果的芯片真的有那么好吗?那我来解释一下。
苹果A11仿生苹果设计了一款ARM 64位指令架构的处理器。这意味着苹果的芯片使用与高通、三星和华为相同的底层RISC架构。不同的是,苹果手握ARM的架构授权,可以从零开始设计自己的芯片。苹果第一个内部64位ARM处理器是iPhone 5S使用的苹果A7。拥有主频1.4 GHz的双核CPU,四核PowerVR G6430 GPU。
快进四年,苹果的最新产品A11拥有六核CPU,并使用异构多处理(HMP)和内部GPU(在苹果决定停止使用Imagination GPU之后)。
六个CPU核心由两个高性能核心(代号季风)和四个节能核心(代号Mistral)组成。和苹果A10一样,苹果A10也有一个高性能内核集群和一个高能效内核集群,而A11可以同时使用全部六个内核。
苹果声称,两个高性能核心比A10中的核心快25%,而四个高效核心比其前身中的节能核心快70%。A11由台积电在10 nm的处理节点上制造,芯片包含43亿个晶体管。芯片尺寸为89.23 mm2,比A10小了30%。
根据我们使用iPhone 8 Plus的内部测试,该设备在Geekbench的单核测试中获得了4260分,在多核测试中获得了10221分。
苹果A11和骁龙835苹果A11采用与骁龙835相同的制造工艺。A11是六核CPU,835是八核芯片组。A11仿生现在可以按核进行进程调度,835可以完成,A10不能。虽然规格差不多,但是A11的单核Geekbench成绩是骁龙835的两倍。
表面上看,六核A11的多核性能比八核骁龙835快50%。但如上所述,Geekbench并没有测试SoC的其他部分。DSP、ISP和任何与AI相关的功能都会影响任何使用这些处理器的设备的日常体验。不过,就原CPU速度而言,A11无疑是赢家。
在此之前,苹果和高通都已经在为移动设备提供32位ARMv7处理器。高通凭借其32位Opteron 800 SoC引领了这一领域。它使用内部的Krait 400内核和Adreno 330 GPU。
当苹果突然宣布推出64位ARMv8 CP时,高通一无所获。当时,它的一位高管将64位A7称为“营销工具”,但高通很快提出了自己的64位战略。
在2014年4月,高通推出了骁龙810,它具有四个Cortex-A57内核和四个Cortex-A53内核。“Cortex”系列核心直接来自ARM(ARM(ARM架构的保管人)。但同年,苹果公布了其第二代内部64位CPU A8。直到2065438+2005年3月,高通才得以公布其第一代内部64位CPU骁龙820及其定制的Kryo CPU内核。
同年9月,苹果发布了搭载A9处理器的iPhone 6S,这是苹果第三代64位内置CPU。突然间,高通落后苹果两代。
2016年,高通再次提供ARM产品,但有所不同。ARM创建了一个新的授权计划,让最值得信赖的合作伙伴能够尽快访问他们最新的CPU设计,甚至可以进行一些定制。结果就是Kryo 280 CPU内核。根据规格表,骁龙835使用8颗Kryo 280核心,但一般认为它有4颗Cortex-A73核心(调整)和4颗Cortex-A53核心(调整)。对于骁龙835,高通将公告从春季改为冬季,这意味着835是在苹果A10和iPhone 7之后发布的。
苹果的CPU内核有什么区别?关于苹果的CPU核心,有几个重要的认识。
1的CPU。64位ARM有领先地位。
首先,在基于64位ARM的CPU方面,苹果几乎领先所有人。虽然ARM自己在2012和10公布了Cortex-A57,但建议的时间表是ARM的合作伙伴将在2014交付第一批处理器。不过2013年苹果搭载的是64位ARM CPU。该公司从那时起一直使用早期的领导者,每年都有新的CPU内核设计产生。
2.苹果的SoC工作与手机的发布息息相关。
设计一个高性能的移动CPU是很困难的。对高通来说,因为R&D真的很难,每次都要花很长时间。Cortex-A57发布于2012年6月,但直到2014年4月才出现在智能手机中。这是一个很长的交付时间,但目前的交付时间正在发生变化。
比如华为Mate 9中的麒麟960,在ARM Mali-G71 GPU交付给华为仅8个月后发布。有一种说法是,由于苹果在内部做所有的事情,紧密的联系可以将开发周期缩短几个宝贵的星期。
苹果的CPU很贵。
根据Linley Group 2016的一份报告,苹果A10中的飓风内核“大约是其他高端移动CPU的两倍”。即使是较小的泽法内核也比其低功耗内核大得多,“几乎是Cortex-A53的两倍”。这里的关键是,苹果卖的是智能手机,不是芯片。因此,它有能力提高SoC的价格,并从其他地方收回资金,包括最终的零售价格。
4.苹果的CPU缓存很大。
硅的成本很高,对于一些芯片制造商来说,利润率只能节省0.5平方毫米的硅。就像上面的第三点,苹果可以制造更大的芯片(就硅片成本而言),它包括一个大的缓存。
在Cortex-A75之前,ARM的Cortex处理器不支持L3缓存。但是从A7开始,苹果就一直在用大型的L3缓存。苹果A7和A8有1 MB L2缓存和4 MB三级缓存。A9和A10有3 MB L2缓存和4 MB三级缓存,即总缓存为***7 MB。根据Geekbench的说法,A11有8 MB L2缓存,没有L3缓存。虽然Cortex-A75现在支持L3缓存(它还可以支持高达4 MB和4 MB的L2缓存(每核0.5 MB)),但高通等芯片制造商可以决定包括多少缓存。
5.苹果以较低的频率生产宽管道处理器。
从广义上讲,SoC制造商可以制造具有窄管道的CPU核心,但他们可以以高时钟频率运行管道。或者使用更宽的管道,但是时钟速度更低。就像现实世界中的水管一样,你可以通过窄管抽高压水,也可以通过宽管抽低压水。在这两种情况下,理论上可以实现相同的吞吐量。ARM恰好落在窄流水线阵营,而苹果落在更宽的流水线阵营。Cortex-A75的最高频率在10 nm可以达到3 GHz,而苹果A10的最高频率可以达到2.34 GHz。
目前CPU在苹果的产品线中占据着非常重要的位置,比如Mac系列、iPhone系列、iPad系列,都需要CPU的支持,而苹果本身就是一个产品,所以在技术端和产品端多了解大家的需求,更容易找到痛点来优化CPU性能。当然,主要是因为苹果拥有强大的R&D能力,才能支撑如此耗时的CPU研发。
那你觉得iPhone的CPU芯片为什么一直领先?欢迎在评论区聊天讨论,大家一起学习讨论。
是的,苹果在芯片方面确实遥遥领先。
现在苹果的A15大核已经超过3.2G,但是在省电模式下,双大核降为1.5,小核满血。即使在这种情况下被锁定,A15依然能以原始画质运行30分钟,全程60帧,功耗3.1瓦。
而最强的安卓玩家骁龙888也无法保持60的喂奶强度,功耗高达5.8瓦。
之所以有这么大的差距,是因为苹果的架构设计真的无敌。对此,我只能说苹果真有钱,架构团队邀请的都是精英!