为什么AppleA11打遍天下无敌手?

　　一般来说，Apple公司宣布推出新iPhone时，随之也会推出一款全新的系统级芯片，同往常一样，今年新推出的iPhone 8、iPhone 8 Plus和iPhone X都使用Apple自研发的A11仿生处理器。

　　Apple最新的SoC(芯片、处理器)与高通、Samsung、华为的最新产品都不可避免地进行比较，结果当然是Apple完胜。那么，为什么Apple的SoC似乎总是打败竞争对手？为什么Android的总是落于人后？这里需要好好解释一下。

　　先从AppleA11仿生处理器开始

　　Apple芯片的设计使用，都是源于ARM(公司)的64位架构的处理器，这意味着Apple与高通，Samsung，华为等厂商，均使用相同的RISC芯片架构。

　　但不同之处在于，Apple拥有ARM的架构许可证，允许它从头开始设计自己的芯片。Apple公司的第一个64位ARM处理器是iPhone 5S中使用的A7芯片。拥有双核心，主频率为1.4 GHz，并采用四核PowerVR G6430 GPU(图形处理器)。

　　而Apple最新推出的A11新品，拥有六核心，采用异构多处理(HMP)和自研发的GPU。其中，六个内核由两个高性能内核(代号为Monsoon)和四个节能内核(代号为Mistral)组成，并能够同时用所有核心进行工作。比上一代A10分开工作的高性能核心集群和高能效核心集群更加出色。

　　Apple声称这两个高性能内核比A10内核快25%，而四个高效核心的能力比A10的节能核心快了70%。工艺方面，A11采用台积电的10纳米制造工艺，芯片包含43亿个晶体管。尺寸为89.23平方毫米，比A10小30%。

　　来自iPhone 8 Plus的跑分测试，该设备在Geekbench的单核测试中得分4260，在多核测试中得分为10221。

　　我们来对照一下高通Snapdragon835

　　看图说话，AppleA11采用与高通Snapdragon835相同的制造工艺。A11是六核CPU，而835是八核。A11仿生处理器可以在每个核心上进行进程调度，835也可以做，但A10不能。尽管有类似的规格，但是A11的单核Geekbench得分是高通Snapdragon835的两倍。

　　为什么？

　　这里有个前提，Geekbench不会测试SoC的其他部分。像DSP，ISP和任何与AI相关的功能，都将影响这些处理器设备的日常体验。但仅仅速度上，AppleA11更具毁灭性。

　　在这里需要来一段Apple和高通的竞争历史课

　　目前可以肯定的是，Apple公司在2013年宣布推出64位A7芯片后，高通就追不上了。在那之前，Apple和高通都出货生产32位的ARMv7处理器，并应用在手机上。当时高通32位的Snapdragon800处理器还处于领先地位，与之配合的图像处理器Adreno 330命运也很好。

　　而当Apple公司突然宣布推出64位ARMv8芯片时，高通意识到危机，但是手上什么都没有，虽然不久之后高通的64位处理器也来了。

　　相隔一年的2014年4月，高通推出了具有四个Cortex-A57内核和四个Cortex-A53内核的Snapdragon810，这是一款不完善的64位处理器。但在同一年，Apple公司宣布推出其第二代内置64位的A8处理器。

　　直到2015年3月，高通才宣布推出其第一代内置64位处理器，即Snapdragon820与其定制的Kryo CPU内核。同年9月，Apple公司已经推出第三代 64位处理器，即iPhone6S采用的A9，整整领先高通两个版本。

　　2016年，高通公司的产品再次迎来更新。来自ARM最新的CPU设计，高通量身定制开发出了Kryo 280 内核架构，也就是Snapdragon835处理器，采用四个Cortex-A73内核(具备调整功能)和四个Cortex-A53内核(具备调整功能)。发布时间为2016年冬季，欲对标AppleiPhone7的A10处理器、

　　然后就到了今年iPhone8的A11处理器了，与之对标的2018高通旗舰处理器还未出现。

　　Apple的CPU内核有什么不同？

　　一、虽然ARM自己在2012年10月份公布了Cortex-A57(64位处理器)，但在时间上，ARM的合作伙伴将在2014年才能发布第一批64位处理器。但是，Apple2013年的手机就有64位ARM CPU了。并从此设法将这一年的距离拉大，事实如此，Apple每年都会有一个新的CPU核心设计。

　　二、Apple设计的芯片与手机发布紧密相连，虽然设计高性能的手机CPU很难，但是高通想要适配那么多Android手机则更难，需要更长的时间。(Cortex-A57于2012年10月发布，但直到2014年4月才出现在智能手机上。)

　　三、Apple的CPU很大。在这项竞争中，大则意味着贵。据Linley集团的2016年报告，AppleA10的核心“是其他高端移动CPU的两倍”。即使较小的Zephyr内核比其低功耗的芯片要大得多，“几乎是Cortex-A53的两倍”。

　　这里最关键在于，Apple卖的是手机，而不是芯片。因此，它可以使芯片用料很贵，并在其他地方收回资金，包括所使用芯片的手机最终价格。

　　四、Apple的CPU有很大的缓存，里面所用到的硅材料同样很贵，对于一些芯片制造商而言，其利润率甚至可以靠节省0.5平方毫米硅片来实现，但就像刚才说到的，Apple在这方面无需拮涩。

　　在Cortex-A75之前，ARM的Cortex处理器都没有支援L3缓存。但自从A7以来，Apple一直在使用大型L3缓存。Apple A7和A8拥有1 MB L2高速缓存和4 MB L3高速缓存。A9和A10具有3 MB L2缓存和4 MB L3缓存，总共为7 MB缓存。根据Geekbench的信息显示，A11具有8 MB的L2缓存，没有L3缓存。虽然Cortex-A75现在支援L3缓存，最多4 MB和4 MB L2缓存(每个核心0.5 MB)，但这些都是由高通公司等芯片制造商决定是否使用的。

　　总结

　　不可否认，Apple拥有世界级的CPU设计团队，在过去几年中一直在世界各地生产出最好的SoC。Apple的成功并不是魔术。

　　在Apple你可以看到，优于其竞争对手的开发应用实践，以及每次仅为一两款产品开发的堪称奢侈品的芯片。正常情况下，Apple是处于绝对领先地位的，高通Samsung华为都将面临大黑天，除非：

　　一、Apple作死

　　二、芯片厂商不顾利益的联合打击