一文看懂兩款頂級(jí)芯片——蘋果A13打得過麒麟990嗎?
對(duì)于眾多科技粉來說,蘋果的秋季發(fā)布會(huì)就像一個(gè)節(jié)日,此次發(fā)布會(huì)之后,依然是預(yù)料之中的被刷屏。本次發(fā)布會(huì)除喜厭參半的浴霸攝像頭之外,另一個(gè)巨大的亮點(diǎn)就是蘋果A13處理器。
在發(fā)布會(huì)上,蘋果罕見地將自己的機(jī)器和華為P30 Pro進(jìn)行對(duì)比,但是重點(diǎn)在于蘋果拿自己的上一代A12芯片“碾壓”了華為P30 Pro,有網(wǎng)友用下面這張圖來調(diào)侃華為。
當(dāng)然真實(shí)情況不是這個(gè)樣子,因?yàn)槿A為最新的麒麟990芯片尚無新機(jī)問世,而蘋果也只能拿“舊機(jī)”對(duì)比,這樣的比較讓輸?shù)囊环胶懿凰?,贏的一方也感覺勝之不武。今天小編就帶大家一起來看看蘋果A13和麒麟990這兩款全球頂級(jí)芯片的差異,來一場公平對(duì)決。
麒麟990何其物?
首先我們來看看麒麟990,麒麟990共有4G和5G兩個(gè)版本,其主要不同在于是否集成5G通信基帶,5G版支持獨(dú)立組網(wǎng)和非獨(dú)立組網(wǎng)兩種通信方式,在全球走在前列,這是兩個(gè)版本最大的區(qū)別。以下是關(guān)于麒麟990(5G)的一些資料,供各位讀者忽略(請(qǐng)直接跳過看下一段):
從工藝上來講,采用7nm+ EUV工藝制程,板級(jí)面積相比業(yè)界其他方案小36%。這是世界上第一款晶體管數(shù)量超過100億的移動(dòng)終端芯片,達(dá)到103億個(gè)晶體管,與此前的麒麟980相比晶體管增加44億個(gè)。CPU方面,麒麟990 5G采用2個(gè)大核(基于Cortex-A76開發(fā))+2個(gè)中核(基于Cortex-A76開發(fā))+4個(gè)小核(Cortex-A55),與業(yè)界主流旗艦芯片相比,單核性能高10%,多核性能高9%。GPU方面,麒麟990 5G搭載16核Mali-G76 GPU,業(yè)界主流旗艦芯片相比,圖形處理性能高6%,能效優(yōu)20%。NPU方面,麒麟990 5G采用華為自研達(dá)芬奇架構(gòu)NPU,采用NPU雙大核+NPU微核計(jì)算架構(gòu),在人臉識(shí)別的應(yīng)用場景下,NPU微核比大核能效最高可提升24倍。
這些材料當(dāng)然不可以全信,看文章和聽人說話一樣,不僅要聽對(duì)方說了什么,還要聽對(duì)方?jīng)]說什么,看一款芯片也當(dāng)然不能只看官方宣傳畫。筆者以為,看一款手機(jī)芯片的優(yōu)劣一般要從以下四個(gè)方面:1.通信,作為手機(jī)來講,打電話和可以隨時(shí)隨地使用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)主要因素;2.CPU和GPU性能,性能是第一生產(chǎn)力,這一點(diǎn)不用哆嗦;3.架構(gòu),芯片架構(gòu)是決定手機(jī)能耗和性能之間平衡的主要因素; 4.NPU,隨著人工智能的發(fā)展,AI已經(jīng)不再僅僅是云端的事情了,就像當(dāng)年GPU的出現(xiàn)替代了一部分CPU的圖像處理功能,NPU也即將成為下一個(gè)衡量指標(biāo),所以筆者在此將其列入。
第一, 通信,5G通信方面,華為可以說是獨(dú)占鰲頭式的領(lǐng)先,有基站也有基帶,麒麟990搭載了Balong 5G基帶全球首發(fā),但是同時(shí)也存在兩個(gè)問題,首先是全球5G商用還不成熟,中國作為5G領(lǐng)先國家,也僅僅是部分城市試點(diǎn),目前三大運(yùn)營商合起來試點(diǎn)城市也只有26個(gè),并且這26個(gè)城市還要被三大運(yùn)營商均分,買手機(jī)之前一定要確認(rèn)自己所在城市是哪一家運(yùn)營商的試點(diǎn),對(duì)于大多數(shù)二三線城市來講,5G是沒有必要的,其次,5G由于基站建設(shè)尚不完備,5G手機(jī)使用存在極大發(fā)熱問題,據(jù)筆者之前測試,當(dāng)使用5G網(wǎng)絡(luò)下載時(shí),手機(jī)發(fā)熱會(huì)急劇增加,手持即可明顯感覺到熱量的增加,5G手機(jī)續(xù)航時(shí)間也會(huì)縮短為原來的60%-70%。所以,從這兩方面來講,5G目前并不是一個(gè)很好的選擇。
第二, 架構(gòu):對(duì)于架構(gòu)來講,很多朋友很不重視,其實(shí)架構(gòu)決定了一款手機(jī)在性能和功耗之間的平衡,手機(jī)需要考慮的是便攜性,一款需要隨身帶著充電寶的手機(jī)對(duì)于消費(fèi)者來說是完全失敗的,這也是喬布斯當(dāng)年放棄x86拍版ARM架構(gòu)的主要原因,x86架構(gòu)雖然性能強(qiáng)悍,高功耗也讓眾多手機(jī)廠商耗不起。麒麟990和其上一代一樣采取了Cortex-A76架構(gòu),而A77早已經(jīng)發(fā)布。對(duì)此華為表示,沒有用A77架構(gòu),是因?yàn)锳77功耗太高,華為寧愿讓消費(fèi)者擁有一部電池續(xù)航給力一點(diǎn)的手機(jī),而不是將注意力全放在提升運(yùn)行速度而犧牲了電池續(xù)航時(shí)間。另一方面,筆者以為:麒麟990因?yàn)椴扇×?G基帶,本身會(huì)極大地增加功耗,在加上A77的大功耗,對(duì)于華為手機(jī)來說簡直就是災(zāi)難性地發(fā)熱,也促使其不得不選擇功耗更小的A76架構(gòu)。
第三, 性能:從性能上來講,麒麟990微調(diào)了之前麒麟980的4大核4小核設(shè)計(jì),采用2個(gè)大核(基于Cortex-A76開發(fā))+2個(gè)中核(基于Cortex-A76開發(fā))+4個(gè)小核(Cortex-A55),的設(shè)計(jì),大核頻率為2.86GHz相比上一代980的2.6GHz高,中核2.38GHz較上一代低,小核頻率1.95GHz較上一代1.8GHz高,所以據(jù)筆者猜測這一代990在性能方面提升不大。按照華為發(fā)布會(huì)公布的數(shù)據(jù),和高通驍龍855相比,單核性能提高10%,多核性能提高9%,以下將會(huì)有詳細(xì)測試。
第四, NPU:麒麟970是全球首款的端側(cè)搭載NPU的移動(dòng)處理器,當(dāng)時(shí)是搭載寒武紀(jì)1H智能處理器,在華為Mate20上首發(fā),獲得了十分驚艷的表現(xiàn),在影像和文字處理方面有很多黑科技面世。兩代之后在麒麟990中,華為改用了自研的達(dá)芬奇架構(gòu),AI一直是華為的強(qiáng)項(xiàng),麒麟990在AI BenchMark上的跑分達(dá)到了麒麟980的476%,由此可以看出其強(qiáng)大的AI能力。
AI性能增強(qiáng)是二者趨勢
對(duì)于手機(jī)的AI能力,很多人覺得AI是服務(wù)器的事兒,和終端沒有關(guān)系,但是華為Mate20系列的驚艷表現(xiàn)大家還記得吧,華為Mate20 Pro采用的是麒麟970,當(dāng)時(shí)麒麟970搭載的是寒武紀(jì)1H芯片,也是全球首款搭載NPU的手機(jī)芯片,這么說可能對(duì)蘋果有點(diǎn)不公平,因?yàn)橄嚓P(guān)的AI能力,蘋果早就有了,只不過人家叫圣經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引擎。再說回麒麟系列NPU的驚艷表現(xiàn),首先是影像方面,從970開始,華為旗艦手機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)AI人像留色,實(shí)時(shí)人像識(shí)別等功能,在此類黑科技方面,華為用戶可以說是過足了癮。
另外,在人像識(shí)別方面,比如夜景智能補(bǔ)足、暗光拍攝、磨皮等等都是其中的NPU在起作用。在文字識(shí)別方面,搭載NPU的華為手機(jī)可以即時(shí)將文字翻譯成外文,并且可以保持和原文字的相似字體。如下圖所示,便是用華為P30 Pro翻譯的一段中文。
下面來說說蘋果。從A11開始,蘋果在自家的A系列芯片上搭載了一個(gè)專用于機(jī)器學(xué)習(xí)的硬件—;—;“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引擎(neural engine)”實(shí)際上所指的是一個(gè)處理器包封裝在一起,這個(gè)計(jì)算包專業(yè)一點(diǎn)說叫Soc(System-on-a-Chip),根據(jù)分工不同,很多專用功能的處理單元加進(jìn)來,比如我們最熟悉的是GPU,現(xiàn)在這個(gè)包里的獨(dú)立單元數(shù)量已經(jīng)越來越大,比如ISP(圖像處理)、Modem(通信模塊)、DSP(數(shù)字信號(hào)處理)等。不同的數(shù)據(jù)進(jìn)來,交給不同特長的計(jì)算模塊來處理將會(huì)得到更好的效果、更高的能效比。
從某種程度上來講,蘋果的“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引擎”和華為的NPU是同樣的功能,只不過開始之除,華為搭載寒武紀(jì)NPU,被更多人關(guān)注到而已,而蘋果加入的都是自家的東西,很少拿出來說?!吧窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)引擎”和NPU承擔(dān)的功能大致相似,在圖像方面的能力大大增強(qiáng),華為NPU多表現(xiàn)在相機(jī)方面,而蘋果相對(duì)來講,更多表現(xiàn)在人臉識(shí)別,到現(xiàn)在為止,蘋果手機(jī)的人臉識(shí)別功能是最好用的,原因即在此。其中對(duì)于 iPhone X 的“面容 ID”,面容 ID 功能會(huì)投射 30000 多個(gè)肉眼不可見的紅外光點(diǎn),然后將得到的紅外圖像和點(diǎn)陣圖案傳輸給神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),創(chuàng)建臉部的數(shù)學(xué)模型,再將這些數(shù)據(jù)發(fā)送至安全隔區(qū),以確認(rèn)數(shù)據(jù)是否匹配。如果樣貌隨著時(shí)間而改變,它也能隨之進(jìn)行調(diào)整適應(yīng)。
從兩大巨頭的驚艷表現(xiàn)來看,AI越來越成為未來手機(jī)的一大趨勢,也逐漸將成為未來智能手機(jī)不可或缺的一部分。
另外,需要補(bǔ)充的是,A12的單個(gè)GPU核心面積相比A11減少了37%,顯然,新的7nm工藝的加持下,使得A12能夠在面積進(jìn)一步縮小的同時(shí),能夠額外增加一顆GPU核心。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)單元面積增加3.16倍,性能暴漲,A13是A12基礎(chǔ)上的升級(jí),性能當(dāng)然更為強(qiáng)大。
蘋果和華為的大PK
接下來當(dāng)然到了本文最重要的一部分,蘋果A13和麒麟990到底誰能更勝一籌呢?一向只談?dòng)脩趔w驗(yàn)的蘋果在發(fā)布會(huì)上首次開啟跑分,并且跟友商進(jìn)行對(duì)比,這是不是意味從此手機(jī)進(jìn)入跑分時(shí)代了,還是說一向高傲的蘋果終于“創(chuàng)新不夠跑分湊”了?
在本次發(fā)布會(huì)上,蘋果雖然和友商進(jìn)行了跑分對(duì)比,由對(duì)比圖可以看出,搭載A13芯片的iPhone11性能上遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝過了搭載麒麟980的華為P30 Pro,對(duì)上麒麟990究竟孰強(qiáng)孰弱呢?
在著名CPU跑分網(wǎng)站Geekbench上流出了iPhone11的跑分記錄,單核成績5415分,多核成績11294分,這為筆者的比較計(jì)劃提供了重要參考。
在麒麟990發(fā)布會(huì)上,公布出來的數(shù)據(jù)都是以高通驍龍855為基準(zhǔn)的:相比驍龍855,麒麟990單核性能高10%,多核性能高9%,圖形處理性能高6%,筆者在業(yè)內(nèi)比較權(quán)威的跑分網(wǎng)站Geekbenchmark查詢得到:三星 S10+的單核成績?yōu)?461分,多核成績?yōu)?0003分,在Android陣營,三星 S10+的性能表現(xiàn)是有目共睹的,根據(jù)華為公布的性能提升占比,換算可得麒麟990的得分為:單核4907分,多核10901分,按照此標(biāo)準(zhǔn)粗略對(duì)比,麒麟990負(fù)于蘋果A13,但是差距并不是十分大。
根據(jù)以上推斷大致可以得出:
1. 蘋果A13芯片性能優(yōu)于麒麟990;
2. 蘋果A13和麒麟990之間的距離并不是十分巨大,事實(shí)并非網(wǎng)絡(luò)流傳的“蘋果有性能,華為有基帶”,在性能上來講,二者差距并沒有拉開差距;
3. 麒麟990采用A76架構(gòu)對(duì)于性能的影響有限,工藝進(jìn)入5nm之后,下一代麒麟芯片有很大的追趕空間。
需要說明的是,上述對(duì)比并不具有十分嚴(yán)密的科學(xué)性,在跑分換算上的求值有一定的誤差,只能得到一個(gè)大致的結(jié)論。另外,同一款芯片,在不同的機(jī)器上面也會(huì)有不同的性能表現(xiàn),二者具體表現(xiàn)還要等華為Mate30 Pro發(fā)布之后再作實(shí)際對(duì)比。