全球首款 5nm 商用芯片:苹果 iPhone12 和 iPad Air 4 的 A14 仿生处理器会有何差别

雷锋网 2020/9/16 19:40:59 责编:远洋

备受期待的 iPhone12 果然没有如期而至,不过集成 118 亿个晶体管的全球首款商用 5nm 处理器 A14 Bionic 处理器并没有缺席苹果 9 月 15 日的特别活动。虽然新一代 iPad Air 首发了 A14 Bionic,但 iPhone12 的 A14 Bionic 是否全系支持 5G?

全球首款商用 5nm 处理器

苹果平台架构副总裁(VP,Platform Architecture)Tim Millet 说:“通过年复一年积极地采用尖端硅工艺技术,使我们的每一款产品的性能、能效都成为同类之最。A14 Bionic 首次在业界使用了突破性的 5nm 制程技术。”

这里需要指出的是,雷锋网此前报道,高通在今年 2 月发布的最新一代 5G 调制解调器骁龙 X60 采用的也是 5nm,因此说 A14 Bionic 是全球首款商用的 5nm 芯片更为恰当。但无论如何,苹果自研处理器对先进制程的态度一直非常积极。

从 A4 的 45nm、A6 的 32nm,一直到去年 A13 的 7nm,采用最先进的半导体制程可以集成更多的晶体管,进而带来更高性能和更低功耗。5nm 的 A14 Bionic 共集成了 118 亿个晶体管,比去年基于 7nm 工艺的 A13 Bionic 的 85 亿个晶体管增加了近 40%。

Tim Millet 表示,“我们用这些额外的晶体管提供新功能,其更高效的能量利用率和更出色的性能,也涵盖芯片的各个方面。”

具体带来了哪些提升?CPU 采用 4 个高效能核心和 2 个高性能核心的 6 核设计,可以并行运算更多指令,在较低的功耗下获得性能提升 40%,同时还集成了大容量高性能的缓存,可以满足最高要求的 APP 的需求。

A14 Bionic 的 GPU 也采用了最新的 4 核图形处理架构,相比上一代性能提升 30%。其峰值性能也是业界领先。

还有很重要的 AI 性能,A14 Bionic Nerual Engine 的核心数比 A13 Bionic 增加了一倍,达到了 16 核,性能达到每秒 11 万亿次运算,与上一代相比提升了两代。

另外,A14 Bionic 的 CPU 也通过第二代机器学习技术加速器实现进一步优化,这在 iPad 中尚属首次,加速了机器学习计算中常用的矩阵乘法计算,机器学习速度比之前的 iPad Air 快了 10 倍。

当然,增加的 33 亿晶体管还有更多的定制。“A14 Bionic 中新的神经网络引擎、CPU 机器学习加速器和高性能 GPU 相结合,将机器学习的性能提升到了新高度,将给予 Core ML 构建的 APP 提升到全新水平。” Tim Millet 表示,这为影像识别、自然语言学习和动作分析等应用带来了强大的设备端体验。

iPhone12 的 A14 Bionic 会如何?

其实,对于最先进的半导体工艺需求最强的是智能手机。这是因为智能手机受体积的限制在追求高性能的同时还要保持低功耗。所以无论是苹果还是华为,都会选择手机作为其最新一代处理器的首发产品。

可惜的是,由于新冠肺炎,iPhone12 的发布时间推迟到 10 月,A14 Bionic 的首发也只能选择最新一代 iPad Air。

Tim Millet 介绍,在 A14 Bionic 加持下,iPad Air 与同售价的笔记本相比,笔记本的厚度是它的 3 倍,重量是它的 4 倍,同时,新款 iPad Air 的图形性能较之快 2 倍。

并且,A14 Bionic 为 iPad Air 有针对性的优化能让其更加轻松地驱动设备完成 4K 视频剪辑、创造艺术作品、玩大型游戏等操作。

但更多人关注的是,iPhone12 和 iPad Air 的 A14 Bionic 会有何差别?一般而言,iPad 拥有更大的散热空间,因此其处理器可以集成更多晶体管实现更高性能,更大的屏幕对 GPU 也有更高的要求。

由于苹果 A 系列产品线中没有 A13X,因此我们用 A12 和 A12X 做一个类比。A12 和 A12X 的相同点是都基于 7nm 工艺,主频都是 2.49GHz,每秒可处理 5 万亿次运算。

不同点在于,A12 集成了 69 亿晶体管,CPU 是 6 核,GPU 是 4 核,而 A12x 集成 100 亿个晶体管,CPU 为 8 核,GPU 为 7 核。

至于 iPhone12 是否集成 5G 调制解调器,答案是肯定的。7 月底的高通财报电话会议上,高通首席财务官阿卡什 · 帕尔希瓦拉(Akash Palkhiwala)就表示由于一位匿名客户推迟 “5G 旗舰手机的全球发布”,三季度全球 5G 手机出货量将下降 15%。但这款未具名的手机只是轻微的延迟,从 9 月当季推迟到下一季度。

显然,未具名的手机指的就是 iPhone12。只是,对于 iPhone12 是否全系支持 5G 说法不一,需要等待发布会揭晓。

还有,集成 5G 基带是否会牺牲一些 A14 Bionic 的性能?屏幕刷新率是否会支持 120Hz?

由此说来,iPhone12 的 A14 Bionic 特性和性能到底如何还是有些值得期待的。

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关键词:A14

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