每年，我们都会看看 Apple A 的发展轨迹-系列硅（首次用于 iPhone，通常用于 iPad），以了解 下一个芯片的性能。通过将我们所了解的最先进的芯片制造和封装工艺与 Apple 过去的改进相结合，我们通常可以了解下一代片上系统 (SoC) 的未来。

今年，当我们展望 A16 时，作出这一决定比以往任何时候都更加困难。最强烈的传言表明，A16不会前进到一个主要的新制造工艺节点，并且只会出现在iPhone 14 Pro 和 Pro Max——普通 iPhone 14 型号采用与 iPhone 13 Pro 型号相同的增强版 A15。更重要的是，我们必须考虑苹果使用这些设计的方式。之前的 A 系列芯片可能会有一个更大的”X”版本，专门用于 iPad Pro，但现在苹果将设计扩展到面向 Mac 的全系列 M 系列芯片，包括非常强大的计算机，例如 Mac Studio，其中一些额外的内核可能会进入 iPhone 处理器。

因此，让我们深入研究并尝试预测 A16，或许我们的怀疑态度可能比平常稍大一些。我们在这里做出了最有依据的猜测，但与前几年相比，存在更多的变数，当苹果推出新款 iPhone 芯片时，我们常常对至少一些细节感到惊讶。

专业版专用芯片

一般来说，最新的 A 系列 SoC 将为秋季的整个新 iPhone 系列提供支持。有时 Pro 型号的 RAM 稍多一些，但从广义上讲，它们是相同的芯片。随着 iPhone 13 系列的推出，苹果改变了这一点。 iPhone 13 Pro 和 Pro Max 拥有更多 RAM（6GB，而 iPhone 13 和 13 mini 为 4GB），但它也有 5 个 GPU 核心，而非 Pro 型号有 4 个。几乎可以肯定，这是相同的芯片设计，其中一个核心被禁用，这是通过先进芯片制造提高产量的常见策略，但这是苹果第一次在 iPhone 型号中做出这种差异化。 （也许令人困惑的是，这两个版本的芯片仍然被称为”A15″，您需要深入研究技术规格才能看到差异。）

iPhone 13 Pro 机型配备稍好一点的 A15 芯片，但 iPhone 14 Pro 可能配备与 iPhone 14 完全不同的芯片。

对于 A16，大多数爆料者都表示苹果计划仅在 iPhone 14 Pro 和 Pro Max 中使用该新芯片。据称，非 Pro iPhone 14 机型将配备 A15，尽管 iPhone 13 Pro 机型采用的是 6GB、5 核版本。目前尚不清楚苹果是否会将该芯片重命名为”A16″，但这确实意味着对非 Pro 型号进行小规模但可观的升级，即使它们没有获得新的 SoC。

这尤其重要，因为它可以帮助表明 A16 的设计重点是什么。如果它只出现在价格要高得多的 iPhone 上（有传言称起售价可能会上涨 100 美元），那么它也许可以做得更大、更贵，但侧重点有所不同。除了常亮显示屏等其他功能外，据说 iPhone 14 Pro 机型还引入了新的 48MP 后置广角摄像头。这可能需要更多的图像处理和机器学习能力。

新旧制造工艺

最可信的传言称 A16 将采用 5nm 制造工艺制造，就像 A15 和 A14 一样。苹果连续三年采用同一个工艺节点的情况并不常见。有传言称它将采用 4nm 工艺制造，但台积电实际上并没有这种工艺。它的代号是N4P，是其第三代5纳米高性能制造工艺的代号。与原始 5 纳米”N5″制造工艺相比，N4P 的性能提升了 11%，能效提高了 22%，密度提高了 6%。

A15 采用 5nm 工艺制造，A16 可能也会效仿。

苹果

A14采用N5工艺，A15采用第二代N5P工艺，有一些小改进。换句话说，苹果不会从第三代 5 纳米制造工艺中获得大量的性能或能效。这当然不是我们所期望的台积电 3nm 工艺的飞跃，该工艺本应在今年准备就绪，但可能来不及苹果为今年秋季发布的 iPhone 14 Pro 生产数千万个 3nm 工艺。当我们采用 3nm 工艺时，Apple 将能够在同一空间内容纳约 70% 的晶体管，同时还能显着节省功耗。

尽管第三代 5nm 工艺并不比苹果去年使用的第二代工艺好得多，但我们认为 A16 必须变得更大。我们可能会看到 180 亿到 200 亿个晶体管，而 A15 的晶体管数量为 150 亿个。其中大部分可能会用于机器学习的神经引擎、图像信号处理器、视频编码器和解码器，以及 CPU 性能的一些总体改进。

CPU性能

苹果在 iPhone 当前的核心配置之外进行扩张没有什么意义。对于几乎总是一次全屏运行一个应用程序以及一些轻量级后台进程等来自其他应用程序的平台来说，两个高性能核心和四个高效率核心绰绰有余。至少，目前是这样。

苹果可能对提高能效和让 CPU 核心运行得更快更感兴趣。尤其是高性能核心可能是一个重点领域，因为当 CPU 核心设计最终出现在 M 系列芯片中时，该公司依靠这些核心来真正提高家用 Mac 的性能。 M3 系列可能具有与 A16 相同的 CPU 核心设计，只是扩展到更高的核心数量，并且可能具有更大的缓存。

如果 A16 的单核 CPU 性能在 Geekbench 5 中获得 2000 左右的分数，请不要感到惊讶。

来自Twitter 上未经测试的来源 最近报道称，A16 的测试速度比 A15 快 42%。这几乎肯定是一个不合理的期望。我认为苹果今年将转向 LPDDR5，这应该会提高内存带宽，而其他一些改进，再加上更高的峰值时钟速度，可能会让苹果的性能提升高达 15%。

如果苹果能够延续最近的趋势，多核 Geekbench 5 CPU 得分可能会在 5700 左右。

有一个例外值得一提。当 ARM 去年最终确定 ARMv9 指令集时，有人猜测苹果是否会是第一个将其纳入设计的人。我认为这还不够及时，但苹果喜欢在这方面走在最前沿。 ARMv9 指令集已在 ARM 授权的多种核心设计中使用（Cortex-A710、Coretex-A510）。这些将用于 Qualcomm Snapdragon 7 Gen 1，将于今年晚些时候出现在 Android 手机中。

Apple 并未从 ARM 获得核心设计许可；它自己设计与ARM指令集兼容。 A15 支持 ARMv8.5-A 指令集，迁移到 ARMv9 可能会对某些非常特定的性能领域产生积极影响。特别是，宽 SIMD 顶点操作（通常更多的是高端桌面操作）应该更快、更灵活。

A16 可以支持与 Snapdragon 7 Gen 1 相同的 ARMv9 兼容设计。

高通

ARM 表示，在推广 ARMv9 指令的同时，性能将提高 30%，但该公司具体谈论的是其自己的授权 CPU 核心设计。指令集不一定能提高这样的性能，而且苹果已经使用了自己的设计以及自己的定制和扩展。

长话短说，A16 可能是苹果首款 ARMv9 兼容设计，也是市场上首款兼容设计之一，这可能会使某些非常特殊类型的 CPU 运算速度更快，但整体性能并没有提高。可能会飙升。

GPU性能

尽管 iPhone 在该领域通常远远领先于其他高端智能手机，但苹果仍继续在 GPU 性能方面进行大量投资。现在，该公司将其芯片设计扩展到笔记本电脑和台式机，并用强大的集成显卡取代了独立的 AMD GPU，这一点变得更加重要。

如果晶体管密度没有因转移到下一个主要工艺技术节点而大幅提升，苹果可能无法承担大幅增加 GPU 核心数量的费用。我们认为 A16 将有五个 GPU 核心（如 A15 的完整配置）或六个，但可能不会更多。尽管如此，架构改进和转向 LPDDR5 RAM 以增加内存带宽将有助于提高图形性能。

3DMark 的 Sling Shot 测试有点过时，性能改进开始逐渐减弱。

我们认为 GPU 性能提高 25% 到 30% 的预期是合理的，与最近几款 A 系列处理器大致一致。您尤其会在当前受内存带宽限制的基准测试和测试中看到这一点。

更现代的 3DMark Wild Life 测试更好地代表了图形架构的改进。预计 A16 的得分在 85 至 90 fps 之间。

Apple 可能必须在未来的 GPU 中加入硬件来加速光线追踪。它正在迅速成为笔记本电脑和台式机的标准，M 系列芯片的架构源自 Apple 的 A 系列。 （或者更准确地说，它们都被设计为共享主要架构元素的产品系列。）即使是高通和 ARM 的主要移动芯片设计也在其路线图上考虑了光线追踪。

Geekbench 的 GPU 计算基准测试不受带宽限制，并且逐年显示出巨大的进步。照这样下去的话，分数会在20000左右。

但是，我不认为今年会发生这种情况。高性能光线追踪加速大大增加了晶体管数量，如果晶体管密度没有大幅增加，苹果可能会得出这样的结论：芯片尺寸的增加最好用在其他地方。当苹果转向台积电的 3nm 工艺时，光线追踪图形硬件可能会出现在桌面上。

对机器学习和成像的大量投资

关于 iPhone 14 Pro 最持久的传言之一是它将配备新的 48MP 宽后置摄像头。在弱光情况下，它会”合并”相邻像素的光值以产生 12MP 像素，但在较亮的光线下，您可以获得的图像分辨率是当今 iPhone 的四倍。这也为 8K 视频、令人印象深刻的数字变焦功能等打开了大门。

iPhone 14 Pro 上的摄像头可能会进行大规模升级，这将需要强大的处理能力。

苹果

但它对手机处理器的要求很高。您不能只是安装 48MP 传感器就到此为止。您必须拥有更宽、更快的通往图像信号处理器的数据路径。该图像处理器必须能够处理四倍的像素（否则需要四倍的时间来处理图像，考虑到苹果对相机响应能力的优先考虑，这不太可能）。现代智能手机通过多次曝光并利用各种照片科学和机器学习算法将其处理成单个图像来生成单个图像。其中一些步骤可以以较低的分辨率进行处理，但有些步骤需要在完整的 48MP 图像上完成才能获得高质量的结果。

换句话说，这款新相机可能需要更强大的图像信号处理器和神经引擎（用于人工智能和机器学习任务的专用硬件）。我相信苹果很乐意改进 iPhone 13 Pro 引入的电影模式。例如，它目前仅限于 1080p，但提升到 4K 将需要更多的图像处理能力。更自然的人工散景或多个拍摄对象的跟踪也是如此。这些都是苹果认真加强图像处理器和神经引擎的充分理由。

当然，视频编解码也是重中之重。 Apple 最新的视频处理器可以处理 HEVC 和 ProRes，但不能处理较新的 AV1 编解码器。我一直怀疑苹果会成为第一批真正普及该编解码器的公司之一，就像它对 HEIC 图像和 HEVC 视频所做的那样。它将提供同等的视频质量，同时文件大小和带宽要求要小得多。 iPhone 14 Pro 会成为第一款在硬件和软件上均提供原生默认 AV1 视频支持的手机吗?

LPDDR5 RAM（这次是真的）

去年，我认为苹果会放弃 LPDDR4x 内存，转而使用 LPDDR5。事实并非如此。但 MacBook Pro 中的 M1 Pro 和 M1 Max、Mac Studio 中的 M1 Ultra 以及 MacBook Air 中的新款 M2 都是如此。今年 LPDDR5 终于登陆 iPhone 了吗?是的！或许！供应链分析师，例如 郭明池称苹果已为 iPhone 14 Pro 机型订购 LPDDR5，看起来确实如此时间。高级 Android 手机已经使用它有一段时间了，Apple 最新的 M 系列芯片也是如此。

三星

从 LPDDR4x 迁移到 LPDDR5 将使内存带宽提高多达 50%，并且还会对能源效率产生积极影响。这本身并不会使任何一项任务变得更快，它只是为 3D 图形和图像/视频处理等高带宽操作提供了更多的喘息空间。

升级 Snapdragon X65 调制解调器

蜂窝调制解调器实际上并不是 A16 芯片的一部分，但它是整个平台紧密集成的一部分，对 iPhone 至关重要，因此值得一提。苹果多年来一直致力于开发自己的 5G 调制解调器，但 最新传闻表明它尚未准备好部署。

我们预计 iPhone 14 Pro（也可能是普通 iPhone 14）将采用 Snapdragon X65 调制解调器。高通表示，主要的改进是更高的能效和可靠性。它具有更高的理论最大速度 (10Gbps)，但您不太可能从任何现实世界的 5G 网络中看到这一点。相反，据说调制解调器能够更好地可靠地锁定信号，这将使您的手机在现实世界中获得更好的吞吐量，并在不太理想的情况下使用更少的电池。

关于我们何时可以在 iPhone 和 iPad 上配备苹果制造的蜂窝调制解调器的传言不一。有人说最早要到 2023 年，而另一些人则怀疑该项目遇到了重大挫折，距离我们还需要几年的时间。无论答案如何，几乎可以肯定今年不是苹果的一年。