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新iPhone上搭载的那颗A11芯片 到底牛在哪?
2017-09-20 13:54:02 来源:虎嗅网 评论:

上周,苹果公司在刚刚落成投入使用的“飞船”新总部(Apple Park)举行2017年秋季新品发布会,整场发布会基本被iPhone X抢尽了风头(想采访一下iPhone 8/8p的心理阴影面积)。

iPhone 8/8p和iPhone X都搭载了苹果自研的A11 Bionic(仿生)芯片。虽然苹果全程并没有在这款芯片上花太多功夫介绍,但我们仍旧知道它集成了一个专用于机器学习的硬件——“神经网络引擎(Neural Engine)”

可别小看了这块A11,通过智东西仔细研究发现,它不仅是iPhone X中一众“黑科技”的来源,而且苹果为了打造这块芯片早在9年前就开始了技术布局。

一、参数亮相,跑分爆表了

在介绍A11里专门用于机器学习的“神经网络引擎”之前,我们先来看看A11的基本参数。

工艺方面,A11采用了台积电10nm FinFET工艺,集成了43亿个晶体管(上一代采用16nm工艺的A10 Fusion集成了33亿个晶体管,华为麒麟970则用10nm工艺集成了55亿个)。


A11搭载了64位ARMv8-A架构的6核CPU,其中包括2个名为“Monsoon”的性能核(performance core)和4个名为“Mistral”的能效核(high-eggiciency core),性能核比上一代A10里的快了25%,能效核则快了70%。

而且,与A10不同,A11中使用了苹果自研的第二代新型性能控制器,允许6个CPU内核同时使用,整体性能比上一代快了70%。

至于为什么分为性能核和能效核呢?当手机进行发短信、浏览网页等轻量任务时,系统会选择调用能耗更低的能效核(high-eggiciency core),而当手机需要运行对计算能力要求更高的软件时,则需要动用性能核(performance core)进行处理,借此可以有效延长平均电池寿命。搭载了A11的iPhone X在充满电后,将会比iPhone 7延长2个小时的待机时间。


A11的另外一大亮点就是首次搭载了苹果自研的GPU,这是一款3核GPU,性能相比A10 Fusion提升30%,只需要一半的功耗就能达到A10的表现。这是今年4月苹果宣布和英国GPU设计公司Imagination Technologies“分手”后推出的首款自研GPU,针对AR、沉浸式3D游戏等方面都进行了优化,比A10快了30%。


A11里还集成了苹果自研的ISP、自研的视频编解码器等等。从种种强调的“自研”我们不难发现,苹果已经越来越强调架构的自主化。在彻底跟老朋友Imagination Technologies分手后(并且导致人家股价断崖式下跌70%后),苹果的下一个自研目标也许会移到基带技术上,与高通旷日持久的专利诉讼案件算得上是前兆了。

此外,我们也可以从A11在Geekbench的跑分上一窥究竟:在Geekbench中有A11的几个跑分,其中单核性能最高的是4274,多核性能最高的是10438,而取这些跑分平均值后,单核性能是4169,多核性能是9836。


这是什么概念呢?跟上一代A10的“单核成绩3332,多核成绩5558”比起来,A11在两方面的性能有接近30%和50%的飙升。而iPad Pro中的A10X单核性能平均在3900左右,而多核性能是9200左右,依然弱于A11。

而Android阵营的种子选手——高通骁龙835的GeekBench成绩为单核2000左右,多核6500左右。

二、A11就是“人工智能芯片”

这次,苹果在自家的A11 Bionic芯片上搭载了一个专用于机器学习的硬件——“神经网络引擎(neural engine)”。


现在所谓的手机处理器,比如高通的835、苹果的A11、麒麟970等,实际上所指的是一个“处理器包”封装在一起,这个计算包专业一点说叫Soc(System-on-a-Chip),高大上的说法是“计算平台”;根据分工不同,很多专用功能的处理单元加进来,比如我们最熟悉的是GPU,现在这个包里的独立单元数量已经越来越大,比如ISP(图像处理)、Modem(通信模块)、DSP(数字信号处理)等。

不同的数据进来,交给不同特长的计算模块来处理将会得到更好的效果、更高的能效比,A11的神经网络引擎(neural engine)跟麒麟970的NPU一样,是在手机处理器平台新加入的一个擅长神经网络计算的硬件模块。

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责编:赵芳迪 zhaofangdi@cbnet.com.cn

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