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下一步玩法将如何进行?苹果DIY处理器芯片

  智慧生活网讯 4月17日消息,苹果依然会想尽一切可能地实现产品自主定制化,保持在现代移动计算中持续占据主导地位。这个月,我们看到有两家公司因为苹果的决定而遭到重大打击,第一家是 Imagination Technologies 公司,苹果基本上已经确定在未来两年时间内放弃 PowerVR GPU,转而改用自主设计,导致 Imagination Technologies 股价顺跌了七成。

  第二家是 Dialog Semiconductor,据说苹果已经自主设计电源管理集成电路,因此该公司的股价也下跌了超过三分之一。

  很显然,苹果正在不断摆脱供应商的零部件产品,更多地实现自给自足。那么,苹果下一个自主定制的组件会是什么呢?

  CPU 内核定制的优势不可否认

  不少人认为苹果的做法很疯狂,其实很正常,苹果长期以来一直在做这样的事情,而且自主搞定的组件都不赖,CPU 就是个最好的例子,从早期的 A4 到今天的 A10 芯片,苹果无疑不是基于 ARM 授权的指令集定制自主 CPU 核心,而且 A10 目前的 CPU 性能仍不落后于最新发布的 Snapdragon 835。

  如此来看,苹果确实有理由继续自主定制各种组件,毕竟其优势是进一步将优势扩大,更好的为自己的设备服务。可以看到,从最初几代自主定制的 CPU 开始,苹果 A 系列芯片就能够一直保持业内最强的单线程 CPU 性能了,并且远高于公版 ARM 设计规定的数字,每一代提升都不小。简单地说,定制 CPU 目前最明显的两个优点是:

  - 每个单元性能发挥仅需较低的功耗(保证每个时钟周期更高的性能)。

  - 每线程应用提供最大的性能。大多数时间,用户都只使用单个应用程序,因此无论是用户界面本身或者通过应用执行的任务,都能转化为更高的性能。

  初期自主定制  A5 芯片对比 A6 芯片,单线程性能带来的提升巨大,达到 150%,下面是Geekbench 4 的跑分成绩图对比鲜明:

下一步玩法将如何进行?苹果DIY处理器芯片

  如此巨大的性能跳跃,每一次都能给苹果带来当时最大的性能优势,要知道早期也只有高通能够不依赖公版的 ARM 内核设计。为此苹果最大的竞争对手三星,在当时也不得不依靠特殊的方式来与苹果比拼性能,即多内核、高频率的手段,结果就是 Galaxy S2 还能在性能上轻而易举地超过 iPhone 4S 性能,毕竟更高频率。

  事实上,三星到了 Galaxy S3 这一代就不能再继续耍同样的手段了,因为标准的 Cortex- A9 公版内核,以及高通定制的 Krait 内核,已经拉高到了 1.3GHz 的频率,而苹果的 A6 芯片单核性能至少相比 A5 改进了 50%,但实际整体提升 150%。每一年如此反复,苹果的定制内核都能基于领先优势,并且在不增加电池容量的情况下,功耗水平维持得相当不错。最终导致三星今天也不得不效仿苹果,为了性能而对 CPU 内核进行定制。

  那自主定制的 GPU 呢

  Imagination Technologies 的 PowerVR GPU 并不差,但苹果为何要定制呢?答案依然是两个字:优势!

  成本优势:只能说是部分原因之一。苹果在 2016 财年给 Imagination Technologies 的专利授权费高达 8100 万美元,如果平摊到每一部 iPhone 上大概是 0.4 美元,显然成本不是主要因素。苹果是 Imagination Technologies 的股东之一,能拿到更低价也很正常。不过自主设计 GPU,每一年所付出的费用可能就不止上面这个数字了,除了自有资源之外,必然还包括提供给第三方的授权费。

  性能优化:最主要的原因,而且性能上的优势可以转变为功耗优势,只以较低的频率就能挤出更高的 GPU 性能,至于更多优势完全可以参考 CPU。

  苹果已经从 A8 开始基于 Imagination Technologies 的 IP 定制 GPU,在 GPU 上依然没能发挥巨大的优势。可能很多人认为 iPhone 屏幕分辨率比竞争对手低,性能才得以发挥出来。不过,在 offscreen 原始性能方面,下面的图表还是能够看到苹果领先对手的性能差距:

下一步玩法将如何进行?苹果DIY处理器芯片

  不过,这样的性能优势都没有实现长期维持,或者能够保持一两年时间,最新出炉的 Snapdragon 835 同样给 A10 带来了竞争压力。对此,苹果也许有两种可能的选择:

  - 艰难之路。完全自主开发和设计 GPU 内核,不过 Imagination Technologies 公司不认为苹果有这个能力,主要是关于 IP 知识产权方面,无法在未取得授权的情况下完全自主设计 GPU。


(责任编辑:ioter)

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