苹果的 A16 芯片没有达到其“Pro”价格或预期

A16 图形

每年,Apple 都会推出新的 A 系列片上系统,以与最新的 iPhone 搭配使用。今年,该公司走出了一条全新的道路。新的 A16 处理器仅适用于”Pro”型号 iPhone,而标准 iPhone 14 型号则配备与我们去年介绍的相同的 A15(iPhone 13 Pro 型号中的 5 核 GPU 版本)。

今年和去年的分裂并不是唯一的独特之处。与以往相比,A16 是对之前 SoC 的相对较小的改进。确实有一些变化,但普通用户不太可能注意到它们。与苹果典型的年度节奏相比,A15 和 A16 之间的差异似乎相对较小。

今年早些时候,我对 A16 做了一些预测这些都是由一些假设所引导的,但这些假设当然并没有全部成功。虽然有些事情是正确的,但 A16 的性能提升大约是我预测的一半,而且可见的重大技术改进较少。以下是 A16 的新增功能,以及您对 Apple 首款”Pro-only”A 系列芯片的期待。

A15 Bionic 有何变化

乍一看,A16 在架构上与 A15 相似。有两个高性能CPU核心和四个高效核心、五个GPU核心和16个神经引擎核心来运行机器学习和AI算法。就像 A15 一样。

据苹果称,该芯片采用台积电的新型”4 纳米”工艺制造,是智能手机中首款此类处理器。根据 Nikei Asia 的拆解,这是一个代价高昂的改变。该网站发现,该芯片的成本”比去年发布的 iPhone 13 Pro Max 中使用的 A15 版本高出 2.4 倍以上”。该网站报道称,苹果为每个芯片支付 110 美元,这使得 iPhone 的生产成本”达到历史最高水平”。值得赞扬的是,苹果并没有比去年提高 iPhone 14 Pro 机型的价格。

但值得注意的是,台积电的”N4″工艺并不是真正意义上的4nm工艺,台积电自己甚至称其为”增强版N5技术“。虽然它是比早期 A 系列处理器更先进的工艺,但它并不是真正的下一代硅制造工艺;这种事情得等明年 3nm 工艺了。

在 iPhone 14 Pro 上拍照

A16 芯片是 iPhone 14 Pro 独有的。

Dominik Tomaszewski / Foundry

晶体管数量增加了几个百分点,达到 160 亿个(从 150 亿个),而且很可能大部分增加的预算都花在了新的显示引擎上(该引擎将 iPhone 14 Pro 的显示频率始终控制在 1Hz) – 在显示模式下,在明亮的阳光下可将其亮度提高至 2,000 尼特)、内存控制器和图像信号处理器。

至于处理器的更通用的部分,它们似乎只是几乎没有改变。高性能 CPU 内核的代号为”Everest”,主频高达 3.46 GHz,比 A15″Avalanche”内核的最高 3.24 GHz 提高了约 7%。高效内核的代号为”Sawtooth”,主频高达 2.02 GHz,几乎与 A15 的 2.01 GHz”Blizzard”内核的 2.01 GHz 速度相同。虽然这些核心采用了新名称,但架构变化充其量只是很小,因为它们无法提供超出时钟速度增加带来的预期提升的性能。

神经引擎仍然是 16 核,就像 A15 一样。苹果表示,它每秒执行高达 17 万亿次运算,比 A15 的 15.8 万亿次运算大约增加了 8%。我认为这可能是相同的设计,只是时钟频率更高一点。

也许最显着的变化是改用 LPDDR5 内存,它的内存带宽比 A15 中的 LPDDR4x 内存多 50%。苹果实际上在基于 A14 芯片架构的 M1 处理器系列(M1 Pro、Max 和 Ultra)中转向了 LPDDR5——唯一真正令人惊讶的是,该公司等了这么久才在他们的产品中做到这一点。 iPhone 绑定芯片。在某些非常特殊的情况下,任务完全受到 A15 上的内存带宽的限制,在这种情况下,A16 的性能应该会好得多。

乍一看,我们拥有的本质上是一款时钟频率更高的 A15,配备了新的显示引擎,或许还有图像信号处理器。我们读到有报道称处理器的 ROM 中有新的安全措施;考虑到苹果公司在硬件和软件方面都付出了多么大的努力,以使其设备难以被黑客攻击,这并不奇怪。

CPU性能

鉴于 CPU 架构没有太大变化,只是运行时钟速度提高了 7%(并且可用内存带宽更多),我们应该预计大多数 CPU 基准测试显示的性能提升为 10% 或更少.

Phone 14 Pro Geekbench 5 信息图

快速浏览一下 Geekbench 5 数据就会发现,事实上,最大单核 CPU 性能似乎比 A15 提高了约 8-10%。多核性能稍好一些,但这些测试很可能更容易淹没芯片的缓存,因此会从增加的内存带宽中获得一些好处。

GPU性能

A16 Bionic 有五个 GPU 核心,就像高端 A15 一样,我不认为有任何架构变化。但高端 3D 图形往往对内存带宽要求非常高,我预计改用 LPDDR5 内存会对此产生重大影响。我对 GPU 时钟速度没有任何真正的了解,但可以合理地预期内核的时钟频率可以高出 7% 左右,就像高性能 CPU 内核一样。

iPhone 14 Pro 3DMark 野生动物 信息图

看看最严格的 3D 图形基准测试之一 3DMark Wild Life,性能变化范围从较简单模式下的速度提高了 7% 左右,到”Wild Life Extreme Unlimited”测试中的速度提高了 19% 左右。这是一个很好的改进,符合我对时钟速度的轻微提高和内存带宽的大幅提升的期望。

当使用 GPU 执行通用计算时,根据 GeekBench 计算分数(见上文)的测试,性能提升在 7-8% 范围内。

A15+ 会是一个更诚实的名字

毫无疑问,A16 不仅仅是 A15 的”分箱”版本(”分箱”是指在制造过程中经过测试性能更好的芯片被分离并作为不同型号出售)。这是一个新芯片。但我认为这里没有重大的架构改革,只是进行了一些小修改以提高最大时钟速度和电源效率。与我们在苹果每年一次的 iPhone 更新中看到的相比,这与去年的型号相比并没有那么大的飞跃,这一事实只能通过以下事实来强调:标准的 iPhone 14 型号仍在使用去年的 A15,同时仍然提供 Action 等重要功能模式、光子引擎和 4K 电影模式。

A16 性能 苹果将​​其最新芯片与推出三年的 A13 进行比较可能意味着什么。

苹果

除了显示引擎(管理 iPhone 14 Pro 的常亮显示和 1Hz 刷新率所需)之外,苹果没有将处理器的任何特定功能宣传为”新”功能,而且事实上,它是最直接的营销方式与Android手机和A13相比,它是三年前的旗舰。性能图表看起来并不令人印象深刻,性能提升了 7-10%。

为此,我觉得苹果可能不应该给这款芯片起 A16 的绰号。从大多数方面来说,它都是经过调校的 A15。即使是新的”4nm”制造工艺也最好被描述为改进的 5nm 工艺。期望每年都有突破性的进步,全新的架构能带来 20% 的性能提升,这可能是不合理的。偶尔的”调整”一年是可以的,特别是因为苹果目前在智能手机性能方面拥有如此巨大的领先优势。但命名应该反映这一点,像 A15+ 或 A15 Pro 这样的标题感觉像是该芯片更诚实的代表。