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编者按：最近苹果和华为是你方唱罢我上台，相继都推出了自己的新手机。苹果iPhone11系列隆重推出，华为则Mate 30系列闪亮上台。假如仅从CPU的标准参数看，苹果的A13好像并不占优，但闻名科技作者OM MALIK采访了苹果高档副总裁Phil Schille后在《连线》撰文以为，要点要看整合后的全体体现，在这方面苹果依然具有优势。原文标题是：An Exclusive Look Inside Apple’s A13 Bionic Chip
在一年一度的iPhone发布会进入到第72分钟，苹果担任营销的高档副总裁Phil Schiller开端约请Sri Santhanam上台，让他谈谈三款新手机均内置的全新A13 Bionic芯片。身形瘦长稍显腼腆的苹果工程副总裁Santhanam大约讲了四分钟。从许多方面来说，这是整场活动最重要的四个分钟。但并不是每个人都注意到这一点的——观众的眼光现已被被闪亮上台的新iPhone、三摄像头体系、奇特的夜间形式、令人形象深入的视频功用以及更重要的电池电量添加所招引了。
比及Santhanam介绍完时，我能想到全都是数字。苹果的新芯片包括有85亿个晶体管。此外，它还有六个CPU内核：两个以2.66 GHz运转的高功用内核（称为Lightning）和四个功率内核（称为Thunder）。它有一个四核图形处理器，一个LTE调制解调器，一个苹果规划的图画处理器以及用于机器智能功用的八核神经引擎，每秒可履行超越5万亿次的操作。
这款新芯片更智能，更快，功用更强壮，可是不知怎的它却做到了能耗比前作还要少。它的功率比上一年的A12芯片高出约30％，这是新iPhone每天电池续航时刻延长了五小时的要素之一。
iPhone 11系列产品的发布仅仅重申了苹果相对竞赛对手的真实优势在于它操控着整个技能栈：软件，体系硬件以及芯片规划。从增强实际功用，到Deep Fusion和夜间形式等核算拍照形式，你能够从iPhone的功用集里边看到这种做法的优点。
在谈到A13 Bionic及其才干时，Schiller说：“本年的功用进步带来的最大优点之一便是语音组成。咱们增强了iOS 13的语音组成功用，然后供给了更多的自然语言处理功用，而这一切都需求凭借机器学习和神经引擎来完结。”
时钟周期
从2007年推出iPhone初代至今苹果现已走了很长一段路。苹果的第一代手机运转缓慢，甚至都无法履行最基本的使命，比方仿制和张贴文本。它的电池续航才干很糟糕。它的相时机让超级名模看起来就像科学怪人的老婆。开端的iPhone简直不存在多使命处理，由于它的芯片主频只要412 MHz。其时的手机由一堆零部件凑集而成，其间就包括了用于三星DVD播放器的芯片。很难幻想这样一台设备有朝一日会推翻咱们对手机、核算和通讯的观点。
关于苹果公司而言，状况很快就很明亮了，假如它想坚持对竞赛对手的抢先优势，尤其是Android生态体系中的竞赛对手的抢先优势，就需求自己去构建整技能栈，这要花许多时刻。苹果公司在2008年的某个时分做出了规划和制作自己的芯片的决议。其时，该公司只要40名工程师，致力于集成各种供货商的芯片。然后，在2008年4月，苹果以2.87亿美元的价格收买了一家名为PA Semi的芯片草创公司。这样一来，芯片工程师的总人数添加到了约150名，并带来了手机上最重要的专业知识：功率功率。该小组的作业效果首先在iPad 4和iPhone 4 上向世人展现。这些设备由名为A4的处理器供给支撑，这款处理器是ARM所规划芯片的改进版。A4的首要重视点是让视网膜屏幕拔尖。
这些年来，是苹果的芯片促成了让咱们在那些闻名的活动上发出了阵阵赞赏的功用。Siri、视频通话、根据指纹和图画的身份辨认，各式各样的相机功用——一切这些都是苹果在芯片技能上获得前进的成果。在2017年发布的iPhone X上，我在自己的博客上写道：“FaceID 是苹果不算隐秘的‘隐秘配方’之完美例子——硅晶、物理硬件、软件以及为了取悦而规划的完美共生。将杂乱的技能变成魔法时刻的才干取决于能否让各种需求调和同处。” 这是史蒂夫·乔布斯留给这家他一同创建的公司的真实遗产。
竞赛剧烈
Johny Srouji办理着苹果不断拓宽的芯片事务以及其他的硬件技能。许多人以为，苹果每年的研制预算中有很大一部分是都是留给Srouji他们团队的。几年前，Srouji 告知《彭博商业周刊》：“乔布斯得出的结论是，苹果要真实锋芒毕露并拿出真实共同、真实巨大的东西的仅有方法，便是有必要具有自己的芯片。” 听说该公司的芯片部分稀有百人，当咱们要求苹果高管泄漏细节时，他们并没有答复。
业界并未忽视苹果的芯片优势。用商用芯片还不足以赶上苹果公司，后者在不断铸造自己芯片优势，每次只用于一部手机和一部平板电脑上。华为和三星（后者从一开端便是苹果的友敌）这两家公司很快就意识到，移动技能的未来将需求定制芯片，这样才干够抢先其他的Android竞赛对手并更好地跟苹果一决高低。
加州库比蒂诺的史蒂夫·乔布斯剧院，苹果公司副总裁Sri Santhanam 上星期在在舞台上介绍A13仿生芯片。
这些公司正在跟高通一同比赛一场硅军备竞赛，排行榜的坐次不断在洗牌。宣告时，上一代的A12 Bionic芯片发布时比苹果的竞赛对手技高一筹。然后本年，苹果运用iPhone 11发布会的时机来稳固其抢先优势。
研讨咨询公司Linley Group创始人，颇有影响力的时势通讯Microprocessor Report的发行商Linley Gwennap 被偶便以为是最重要的处理器专家之一。Gwennap 终身的大部分时刻都致力于盯梢研讨处理器和芯片，那些营销手法没那么简略给他留下形象。他的观点是，苹果当然仍具有优势，并且也赢得了基准测验。可是苹果的优势并不多。
在承受一次采访中谈到上一代的A12 Bionic时，Gwennap 指出，尽管苹果在单CPU的竞赛中处于抢先地位，但其他公司并没有落后太多。
他说：“我觉得其他的还不至于望尘莫及。我估计三星、高通和华为都会尽力赶上。”
那么，自上一年的A12推出以来，他们是否赶上了一点了呢？新的六核A13 Bionic跟苹果的三大竞赛对手的最新芯片比较究竟是个什么样的态势？让咱们来看一下数字。
三星最新的处理器Exynos 9825有八核，分红3个集群：两颗主频为2.73 GHz的高功用定制Mongoose内核，另两可主频为2.4 GHZ的Cortex A75内核以及四颗主频1.9 GHz，聚集功率的Cortex A55内核。此外还有一颗Mali GPU以及三星的神经处理单元，还有LTE和内存功用。
华为的芯片叫做麒麟990 5G，采用了相似的三群集，八核规划。有两颗主频2.86 GHz的高功用Cortex A76内核，别的两颗主频2.35 GHz的A76内核，以及四颗主频1.95 GHz重视功率的Cortex A55内核。别的该芯片还装备了16核的GPU以及三核的达芬奇神经引擎。华为芯片晶体管的数量高达103亿个。
高通公司新的Snapdragon 855 Plus跟麒麟990和Exynos十分相似 。它采用了定制的Kryo 485 Gold内核，其间一个时钟频率为2.96 GHz，功用强壮，别的三个Kyro 485 Gold时钟频率为2.42 GHz，四颗重视功率的Kryo 485 Silver内核频率为1.78 GHz。它还包括一颗Adreno GPU和高通的Hexagon 690 AI引擎。
这些芯片的部件更多跑的更快，因而你或许以为这些芯片的功用要比苹果的更好。可是实际是，咱们简直不会把移动设备芯片的才干用到尽。一两颗高功用内核就足以满意咱们对手机的大部分需求。与竞赛对手的八核处理器比较，苹果的六核规划好像落后了，但实际上，其芯片上的两个大处理器可容易打败竞赛对手的规划。苹果处理器的能效更高，这使它们比竞赛对手具有显着的优势。例如，三星的Mongoose芯片就需求慎重运用，避免导致包容这些芯片的设备过热。即使是A13新规划的定制功率内核也能打败竞赛对手。
Gwennap 在本年早些时分的《微处理器陈述》中指出：“尽管苹果的内核不是最大的，但它们在移动功用方面仍处于抢先地位。” 他写那篇文章的时分说的是A12芯片。而A13的功用进步了约20％。
因而，这儿要指出的是，标准和基准并未考虑到苹果的真实优势——跟设备的严密集成以及该公司的开发战略，即从电池那里挤出更多的运转时，一同进步要害运用的功用。
能效功用
那么，手机公司应该怎样去论述这些技能优势才干引起客户的共识呢？芯片的介绍无关紧要。重要的是具有最好的相机、最快的手机以及最大的电池。咱们用Instagram、Facebook或YouTube 的时刻越长，咱们就越乐意在这些高档手机上花钱。苹果新的iPhone 11 Pro和iPhone 11 Pro Max会检查一下电池盒。这些手机分别将享用额定的四小时和五小时的续航时刻。他们是怎样做到的？
这个问题的答案清楚地说明晰苹果做完整个技能栈的先天优势。要想了解笔直整合的优势怎样在像A13 Bionic这样的芯片中体现出来，我跟Schiller和Anand Shimpi坐到了一同，后者曾是是一位有影响力的半导体与体系记者，是网站AnandTech 的创始人。Shimpi 现在是苹果Platform Architecture团队的成员。
新的A13大大超越了上一年的A12，一切首要部件均有20%的功用进步：六个CPU内核、图形处理器以及神经引擎。关于原本现已很高功用的芯片来说，看到功用如此大的进步就比如看着博尔特在冲刺中打败了自己相同。
Shimpi 说：“咱们在公共场所常常评论功用问题，但实际是，咱们把功用看作是单位能耗的体现。咱们把功用看作是能效，假如你在做功率规划的话，那么正好也在做功用规划。”
Shimpi 和Schiller对这种对张狂重视功率功率和功用的情绪很明晰。比方说，CPU团队会研讨iOS 上的运用是怎样用的，然后运用这些数据来优化未来的CPU规划。这样，当该设备的下一个版别面世时，它就能够更好地去完结大多数人在iPhone上所做的作业。
Shimpi 说：“关于不需求额定功用的运用来说，你能够用上一年的功用跑而功率却要低得多。”
这种战略不只适用于CPU。相同的每瓦功用规矩也运用到机器学习功用和图形处理之中。比方说，假如用iPhone摄像头软件的开发人员发现GPU的运用率很高的话，那么她能够跟GPU的架构师协作，找出更好的处理方式。这样将来规划出来的图形芯片的功率就会更高。
硅协同效应
那么A13 Bionic作业的时分内部是什么状况呢？一般会涉及到分配，授权和交代这几个概念。针对低能耗的使命（比方说翻开和阅览电子邮件），iPhone会运用更高效的内核。可是比如加载杂乱网页之类更深重的使命，则由高功用内核担任。关于某些惯例的、比较老练的机器学习作业，神经引擎自己就能够做了。可是关于较新的，更先进的机器学习模型，CPU及其专用的机器学习加速器能够供给协助。
可是，苹果的隐秘在于，芯片一切这些不同的部分凑到一同就能够节约电池电量。一般的智能手机芯片的做法是，翻开芯片的一部分去履行特定使命。你能够幻想成翻开整个社区的电源，让他们吃晚饭，看《权利的游戏》，然后封闭电源，然后翻开街坊的电源，让用户玩电子游戏。
而A13呢，也是用这种部分开关的方法，可是这个开关操控的规模是以家庭为单位的，所以糟蹋的电子更少。
Schiller说：“不管是办理电池的续航仍是优化功用，机器都会一向学习。十年前还没有机器学习在跑。现在，它会一向跑，不断地做作业。”
最终，这项技能的开展取决于咱们人对手机的简略要求——期望在手机上玩游戏能像玩游戏机相同流通，或许在夜色模糊的暗淡环境下也能拍照出明晰的精巧相片。咱们点击和滑动屏幕时，苹果的工程师会亲近重视，从头调整他们的规划，然后下一年做出一款能诱使咱们再度晋级手机的芯片。
译者：boxi。
