当 的演讲结束时，我们能记住的就只有数字了。 苹果最新的芯片包含 85 亿个晶体管，拥有六个 CPU 核心：两个运行频率为 2.66 GHz 的高性能核心（称为高性能核心）和四个效率核心（称为高性能核心）。 A13 芯片拥有四核图形处理器、LTE 调制解调器、Apple 设计的图像处理器以及用于机器智能功能的八核神经引擎，每秒可执行超过 5 万亿次操作。
新芯片比上一代芯片更智能、更快、更强大，但功耗更低。 与去年的 A12 芯片相比，这款芯片的效率提升了约 30%，这也是促成新机型每天额外增加 5 小时续航时间的重要因素之一。
11系列的推出只是重申了苹果相对于竞争对手的真正优势，那就是其专有的软件、系统硬件和芯片设计。 您可以在其许多功能中看到这些优势，包括增强现实功能和深度融合和夜间模式等计算摄影模式。
谈到 A13 芯片及其功能时表示：“今年性能改进带来的最大好处之一就是文本转语音功能。我们在 iOS 13 中增强了文本转语音功能，以提供更强大的自然语音功能。”语言处理能力，这一切都是通过机器学习和神经引擎完成的。”
时钟周期
自 2007 年推出第一代以来，苹果已经取得了长足的进步。该公司的第一款智能手机速度很慢，甚至无法执行最基本的任务，例如复制和粘贴文本。 原版的电池寿命很糟糕，拍摄效果也不佳。 最初的多任务处理能力几乎不存在，其芯片主频仅为 412 MHz。 这款手机是一款拼凑而成的产品，其中使用了三星 DVD 播放器的芯片组件。 很难想象这样的设备会颠覆整个手机、计算和通信领域。
苹果很快意识到，如果它想保持领先于竞争对手，尤其是生态系统中的竞争对手，它需要构建整个系统，包括硬件和软件。 苹果公司在 2008 年的某个时候决定设计和制造自己的芯片。当时，该公司只有 40 名工程师，负责集成来自不同供应商的芯片。
随后，2008 年 4 月，苹果以 2.87 亿美元收购了一家名为 的芯片初创公司。 这使得其芯片工程师总数达到约150人，并带来了手机领域最重要的专业知识——能效。 该团队的劳动成果首次向世人展示了 iPad 4 和 4，这些设备均采用 A4 处理器。 A4 是 ARM Inc. 芯片设计的改进版本，主要侧重于突出 显示屏。
多年来，苹果芯片实现了许多令人惊叹的新功能，例如智能助手Siri、视频通话、指纹和基于图像的识别以及众多摄像头功能，所有这些都是苹果在芯片研发方面取得进步的结果。 2017 年 X 发布时，一篇博客文章称：“Face ID 是苹果不那么秘密的‘秘密武器’的完美例子，它是半导体、物理硬件、软件和专为愉悦而设计的概念的完美融合。他们将复杂技术转化为神奇时刻的能力是史蒂夫·乔布斯为他共同创立的公司留下的真正遗产。”
激烈的竞争
约翰尼负责苹果庞大的芯片业务和其他硬件技术。 许多人认为，公司年度研发预算的很大一部分专门用于斯洛基的团队。 几年前，斯鲁吉在接受采访时表示：“乔布斯得出的结论是，苹果要想真正脱颖而出，提供真正独特、真正伟大的产品，唯一的办法就是拥有自己的芯片。” 据称，苹果有数百人专门从事芯片研发，但当苹果高管被问及细节时，他们会选择回避。
苹果的芯片优势在业界从未被忽视。 商用芯片的进展一直比苹果慢，苹果每次发布手机和平板电脑都在努力增强自己的芯片优势。 华为和三星很快意识到，移动技术的未来将需要定制芯片，这将使他们能够领先于 竞争对手，并更好地与苹果竞争。
图2：苹果芯片业务副总裁Sri 上周在加利福尼亚州库比蒂诺的史蒂夫·乔布斯剧院的讲台上谈论A13 芯片
这些公司以及高通（QCOM）等芯片制造商正在进行芯片军备竞赛，并不断洗牌他们在排行榜上的位置。 上一代 A12 芯片在发布时让苹果相对于竞争对手略有优势，而今年苹果则利用 11 的发布来加强领先优势。
( ) 是研究咨询公司 The Group 的创始人，也是著名芯片杂志《微处理器报告》 ( ) 的出版商。 他被广泛认为是最重要的处理器专家之一。 格温·纳普 (Gwen Knapp) 一生的大部分时间都在研究处理器和芯片，但营销语言并不那么容易给他留下深刻的印象。 但他承认苹果有优势，并且在基准测试中获胜，尽管优势尚不明显。
在采访中谈到上一代A12 时，Gwen Knapp指出，虽然苹果在单CPU竞争中处于领先地位，但其他对手公司也具有竞争力。 “我不认为苹果有太大优势，我预计三星、高通和华为都会更快地迎头赶上，”他说。
那么，苹果自去年推出A12以来，是否加大了追赶力度呢？ 新款六核 A13 芯片与苹果三大竞争对手的最新芯片相比到底如何？ 我们来看一下相关数字：
三星最新的处理器 9825 拥有分布在三个集群中的八个核心：两个运行频率为 2.73 GHz 的高性能定制核心、两个运行频率为 2.4 GHz 的 A75 核心以及四个运行频率为 2.73 GHz 的注重效率的 A55 核心。 频率为 1.9 GHz。 它配备了Mali GPU和三星的神经处理单元，支持LTE和内存功能。
华为的芯片名为 Kirin 990 5G，采用类似的三集群八核方法：两个运行频率为 2.86 GHz 的高性能核心 A76，另外两个运行频率为 2.35 GHz 的 A76 双核，以及四个运行在 2.35 GHz 的注重效率的核心 A55。 2.86GHz。 以较慢的 1.95 GHz 运行。 完整的芯片是一个16核GPU和一个三核达芬奇神经引擎。 华为的芯片包含103亿个晶体管。
高通新推出的骁龙 855 Plus 与 Kirin 990 和 Kirin 990 非常相似。它采用定制的 Kryo 485 金核，拥有一个运行在 2.96 GHz 的强大集群，另外三个运行在 2.42 GHz 的 Kyro 485 金核，以及四个注重效率的 Kryo 485 个银核，运行频率为 1.78 GHz。 它包括GPU和 690 AI引擎。
这些芯片配备了速度更快的组件，而且数量更多，因此您可能会认为它们的性能比苹果的芯片更好。 但现实情况是，我们几乎从未使用过移动设备中芯片的全部容量，一两个高性能核心就足以满足我们在手机上的大部分活动。 与竞争对手的八核处理器相比，苹果的六核设计可能显得落后。 但实际上，其芯片上的两个大型处理器的性能轻松优于竞争设计。
苹果处理器的能效更高，这使它们比竞争对手具有明显的优势。 例如，三星的芯片需要谨慎使用，以避免配置它们的设备过热。 即使是 A13 中新设计的定制效率核心也比竞争对手更好。 今年早些时候，格温·纳普 (Gwen Knapp) 在《微处理器报告》中指出：“虽然苹果的内核不是最大的，但它们在移动性能方面仍然处于领先地位。” 当他写这篇文章时，他谈论的是A12芯片，A13的性能至少提升了20%。
因此，这里的要点是，规格和基准测试没有考虑到苹果的真正优势，即与设备的紧密集成，以及该公司在提高关键应用程序性能的同时压缩更多电池电量的战略。 时间。
性能改进
那么，手机公司如何才能以引起客户共鸣的方式展示这些技术的优势呢？ 关于芯片的言论是无关紧要的。 重要的是拥有最好的相机、最快的手机和最大的电池。 我们使用的时间越长，或者使用的时间越长，我们就越愿意花钱购买这些高端手机。 苹果11 Pro和11 Pro Max的电池续航时间分别延长了4小时和5小时。 他们是如何做到的呢？
这个问题的答案清楚地说明了苹果拥有整个系统的先天优势。 为了了解垂直整合如何在 A13 芯片中体现，席勒与专注于半导体和系统的知名记者阿南德·辛皮 (Anand Simpi) 进行了交谈，并创办了该网站。 Xinpi现在是Apple平台架构团队的一员。
新的 A13 芯片比去年的 A12 更强大，其所有主要组件（六个 CPU 内核、图形处理器和神经引擎）的性能提高了 20%。 看到一款已经高性能的芯片取得如此显着的改进，不禁让人感觉有点像看着尤塞恩·博尔特(Usain Bolt)在短跑中击败自己。
“我们经常公开谈论性能，但现实是，我们将其视为每瓦性能，”Simpi 说。 “我们将其视为能源效率，如果您构建更高效的设计，这意味着您也碰巧构建了高性能设计。”
辛皮和席勒都强调对能源效率和性能的关注。 例如，CPU团队将研究应用程序在iOS上的使用方式，然后利用这些数据来优化未来的CPU设计。 这样苹果哪个加速器能上instagram，当该设备的下一版本推出时，它将更好地支持大多数人在其上所做的事情。 “对于不需要额外性能的应用程序，用户可以以去年的性能运行，而只需以低得多的功耗运行，”Simpi 说。
这种策略不仅仅适用于 CPU。 相同的每瓦性能规则适用于机器学习功能和图形处理。 例如，如果开发相机软件的开发人员发现 GPU 利用率较高，他可以与 GPU 架构师合作找出更好的处理方法。 这将为未来的图形芯片带来更高效的设计。
协同作用
那么，当A13仿生芯片开始工作时，内部会发生什么呢？ 通常涉及指派、授权和移交。 对于低功耗任务，例如打开和阅读电子邮件，将使用更高效的内核。 但对于更耗能的任务，例如加载复杂的网页，这将由高性能内核来处理。 对于一些常规且机器学习已经能够胜任的任务，神经引擎可以单独承担该任务。 对于更新、更复杂的机器学习模型，CPU 及其专用机器学习加速器可以提供帮助。
然而，苹果的秘密在于芯片的所有这些不同部分可以以更节能的方式协同工作。 在典型的智能手机芯片中，芯片的某些部分被打开以执行特定任务。 您可以将其视为打开整个社区的电源，让他们吃晚饭并观看权力的游戏，然后将其关闭，然后为另一个想要玩视频游戏的社区打开它。
对于A13来说，在做上述同样的事情时，是基于对个别家庭的精确控制，因此浪费的电力更少。 “机器学习一直在运行，无论是管理电池寿命还是优化性能。10 年前还没有机器学习在运行。现在苹果哪个加速器能上instagram，它一直在运行，做很多不同的事情，”席勒说。
归根结底，这项技术的发展取决于我们对手机的需求，比如在手机上玩流畅的游戏，或者在夜色中拍出漂亮干净的照片。 当我们在手机屏幕上点击和滑动时，苹果工程师正在关注并重新思考他们的设计，并致力于明年更先进的芯片，这将吸引我们继续升级我们的设备。
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