iPhone 14,再挤一年牙膏?

今年的 iPhone 13 没有太多意外,也没有太大惊喜。若非 iPhone 13 Pro 系列加入了期盼已久的 ProMotion 高刷屏,仅凭相机系统的更新,iPhone 13 的升级定然是索然无味的。就连苹果联合创始人沃兹也吐槽称,iPhone 13 和上一代几乎没区别。

好在苹果拿出了诚意,降低起售价与起步的存储规格,给消费者带来了换新动力。今年双十一 iPhone 13 销量依然不错,但 iPhone 12 也没差多少,这进一步表明,iPhone 13 的升级似乎并没有那么诱人。

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自然地,期待大更新的小伙伴会把目光投向下一代 iPhone 14,那么 iPhone 14 真的是果粉苦等的全新答案吗?

iPhone 14,5nm+++?

按照惯例,iPhone 14 将带来芯片的换代升级,搭载新一代 A16 苹果自研 SoC。苹果的 A16 芯片承载着厚望,有传言称其将升级至台积电的 3nm 工艺制程。芯片工艺制程的提升意味着更高的密度和更小的体积,从而带来更高的能效、更低的耗电。

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不过最近业界传出了一个新消息,台积电的 3nm 工艺制程面临生产挑战,明年的 iPhone 14 可能赶不上这一代工艺了。消息称,iPhone 14 系列的 A16 芯片将会采用 N4P 工艺。

N4P 工艺是台积电 10 月底宣布推出的,是 5nm 产品系列的第 3 个重要强化版本,比 iPhone 12 的 N5 工艺提升了 11% 的性能,能效提升 22%,晶体管密度提升 6%。

作为相隔两年的产品,如此提升幅度有些感人,有点 5nm+++ 的意思。而如果这则消息属实,iPhone 的 SoC 也将罕见地连续三年停留在 5nm 这个工艺节点。

看看 Geekbench 5 跑分,iPhone 13 系列搭载的 A15 芯片单核得分 1700 分左右,多核得分最高可达 4600 分左右。相比单核 1600 分左右、多核 4000 分左右的 A14,A15 的单核性能裹足不前,多核跑分大约提升 17%。

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好在,A15 的 GPU 性能提升还是很喜人的,没有让它成为真正的挤牙膏。有网友发现,iPhone 12 系列的 A14 的 CPU 提升很大,GPU 提升有限,A15 正好相反。难道说,苹果才是真正的刀法专业户?

再说回台积电 3nm 工艺的“跳票”,问题到底出在哪边呢?不同的媒体各执一词。欧美的媒体倾向于,是台积电的 3nm 工艺制程遇到了生产问题。一些中国台湾媒体则认为,苹果这样的龙头厂商,会优先考量成本,面对先进的技术会更为保守,AMD、联发科等迫切需要扩张市场份额的厂商,反而更愿意大胆的采用。

总结起来就是两个字:打磨。为了更先进的工艺,台积电需要打磨,苹果也需要打磨。

“友商还在追赶两年前的苹果”

关心手机性能表现的小伙伴可能会知道,iPhone 里的 A 系列芯片,在 CPU、GPU 性能都要领先于同期安卓手机的骁龙与联发科芯片。我们这里做个假设,如果 iPhone 14 停留在台积电 5nm 的工艺节点,各家安卓手机这回是不是有希望赶上来了?

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首先我们需要看 iPhone 的 A 系列芯片大概领先了多少。CPU 方面参考 Geekbench 5 跑分,当前安卓手机的旗舰芯片高通骁龙 888 单核得分大约在 1000 分左右,多核 3000 分出头。

这是什么水平呢?iPhone 11 系列上的 A13 仿生芯片,Geekbench 5 单核得分为 1300 分,多核得分为 3500 分左右,而 iPhone 12 系列的 A14 芯片多核得分可以来到 4000 分左右。也就是说,2021 年的安卓旗舰手机 CPU 性能与 2019 年的 iPhone 11 系列相接近,相比 iPhone 12 还有不小差距。

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与游戏表现息息相关的 GPU 性能方面,iPhone 13、iPhone 13 Pro 今年获得了不小的提升,A15 芯片已经基本征服了公认的移动跑分游戏《原神》,若是放在散热空间更大的 iPad mini 上,全程跑满 60fps 的目标已经基本实现。于是,这款跑分游戏当即推出了更高难度的测试,对 iPhone 13 Pro、Pro Max 以及两款 M1 芯片 iPad Pro 开放了 120 帧选项。

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安卓阵营这边与 iPhone 的 GPU 性能差距肉眼可见。在安卓版《原神》比 iOS 版原神分辨率稍低的情况下,跑满全高画质 60fps 对于安卓手机来说,仍然是一个难题。

从 AnandTech 的 GFXBench《曼哈顿 3.1》(Manhattan 3.1)测试结果,我们可以看到更直观的差距。图表纵轴表示帧数(越高性能越好),横轴表示系统整体功耗(越低越省电),条纹状的点位表示峰值性能,实心状表示持续的性能表现。

对比之下,一目了然:搭载骁龙 888、Exynos 2100 的安卓旗舰手机,测试中的表现大约于 iPhone 11 Pro 持平,同时功耗还要少稍高一些。更有意思的是,骁龙 888 可能因为发热控制问题,持续测试的帧率还会比上一代的骁龙 865 更低。

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苹果产品营销副总裁 Kaiann Drance 在 iPhone 13 发布上就直言,友商们还在苦苦追赶苹果两年前的芯片,如今 A15 为苹果再次扩大了领先优势。综合数据来看,有理有据,令人信服。

摩尔定律红利渐微

看起来,在制程工艺放慢脚步的时候,iPhone 的芯片并未停滞。

但细细地看,苹果 A15 处理器两颗性能核心的吞吐量、延迟与 A14 基本相同,单核心跑分成绩也相差不大。我们简单地汇总了一下,它主要的升级之处有这些:

满血版从 A14 的 4 核 GPU 升至 5 核;

性能核心单核峰值主频提升 8%,双核活动状态时提升 10% ;

性能核心 L2 缓存增至 12MB 持平 M1(骁龙 888 的 L2+L3 缓存总共 6.5MB);

SLC 缓存增至 32MB(骁龙 888 为 3MB,Exynos 2100 推算为 6-8MB),有效提升 GPU 和机器学习性能;

能效核心主频提升 10.5%,延迟降低将近一半。

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提频率、堆缓存,A15 的架构改进算是常规操作。制程工艺有限的提升之下,苹果在 A15 芯片上也没有拿出大刀阔斧。

包括 iPhone 在内,如今的智能手机芯片就是摩尔定律制程红利的受益者。按照传统说法,集成电路上可容纳的晶体管数目,约每隔 18 个月(一说两年)便增加一倍。作用到产品的表现是,每隔这么一段时间,芯片的工艺制程就会提升,耗电更低,性能倍数级提升。

iPhone 这几年工艺的停滞,似乎也在表明,器件尺寸越来越接近物理极限之时,摩尔定律的增长率已经无法和昔日一样应验。

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俗话说,巧妇难为无米之炊。但也有不一样的时候,比如说,去年 AMD 的 Zen 3 架构处理器就在延续 7nm 工艺制程的情况下,通过优化设计带来了 19% 的 IPC 提升。芯片不是光靠制程红利前进的,设计师、工程师们开拓性的智慧同样不可或缺。

结语

今有话说,单一硬件不能决定整体体验,硬件性能虽不是手机体验的全部,却是体验的基础,精妙的功能创新离不开硬件性能的支撑。

那么 iPhone 14 真的就不值得期待了吗?

这倒未必,芯片性能之外,iPhone 14 的升级也还是可圈可点。知名分析师郭明錤预测,iPhone 14 的高端型号将用上打孔屏舍弃刘海,后置相机将从 1200 万像素升级至 4800 万像素,支持 Quad Bayer 像素四合一、支持 8K 视频录制。

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对于精通需求管理的苹果来说,升级幅度已不算小,不过安卓用户对此应该非常熟悉了。

苹果如今的境地,与常被调侃挤牙膏的那家厂商何其相似。几年前的 AMD 因为推土机 CPU 单核性能羸弱,被英特尔“i3 默秒全”,市场口碑尽失。感受不到竞争压力的英特尔,就此走上了持续多年的挤牙膏之路。若非 AMD 靠着锐龙处理器东山再起,苹果忍无可忍转而自研 Mac 芯片,英特尔恐怕还会继续挤下去。

今日之英特尔痛定思痛,刚刚发布的 12 代酷睿 Alder Lake 处理器终于告别用了 7 年的 14nm 制程,转向 10nm 节点的 Intel 7 工艺,密度比肩台积电、三星的 7nm 工艺,性能可以和 AMD Zen 3 处理器硬碰硬,算是挽回了自己的一些蹉跎岁月。

试想一下,如果苹果也感到压力,逼自己一把,又能拿出什么样的产品呢?

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不过好在,即便苹果放慢了升级的脚步,iPhone 里那颗强大的芯片,以及优秀的软件生态,也足够 iPhone 稳用几年了。如果顺利的话,2023 年的 iPhone 15 上,我们就会见到屏下指纹和潜望式长焦相机,甚至是无打孔无刘海的真全面屏,甚至是折叠屏 iPhone。

等等党,永远不亏。

来源:ZEALER

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