蘋果高管談 A14 芯片技術(shù)，分享公司整體芯片戰(zhàn)略
技術(shù)編輯：芒果果丨發(fā)自 思否編輯部
公眾號：SegmentFault
iPhone 12 的“真身”明天就要揭曉了，其實(shí)相關(guān)的配置和設(shè)計(jì)早已在網(wǎng)上曝光的差不多了，正式發(fā)布很可能就是驗(yàn)證傳言是否準(zhǔn)確的時(shí)刻。不過，不知道蘋果會不會留個彩蛋藏在最后。
其實(shí)上個月蘋果秋季發(fā)布會上推出主角新款 iPad Air 時(shí)就有一個出人意料的發(fā)布，那就是 iPad Air 成為了首款使用蘋果 A14 Bionic 芯片組的設(shè)備。而以往，蘋果都會把芯片組首發(fā)放到 iPhone 上。
高管分享?A14 技術(shù)，講述公司整體芯片戰(zhàn)略
最近，蘋果公司的高管對 A14 背后的技術(shù)和公司的整體芯片戰(zhàn)略進(jìn)行了公開分享。蘋果公司平臺架構(gòu)副總裁蒂姆·米勒以及 Mac 和 iPad 產(chǎn)品營銷高級總監(jiān)湯姆·博格講述了蘋果如何利用其自定義芯片的能力來關(guān)注能源效率和性能的問題。
A14 采用了 5nm 制程工藝設(shè)計(jì)，其神經(jīng)引擎增加了一倍，達(dá)到 16 個內(nèi)核，并且每秒能夠執(zhí)行11萬億次運(yùn)算。蒂姆·米勒說：“我們看到了做傳統(tǒng) CPU 指令集無法完成的事情的機(jī)會。理論上您可以執(zhí)行神經(jīng)引擎在 GPU 上執(zhí)行的許多操作，但是您不能在緊密、受熱約束的外殼內(nèi)執(zhí)行該操作?！?/span>
蒂姆·米勒和湯姆·博格提到，蘋果 A14 Bionic 芯片組的研發(fā)費(fèi)用高達(dá) 118 億美元，而去年 A13 Bionic 的花費(fèi)為 85 億美元。轉(zhuǎn)向 5nm 意味著蘋果可以有更多的晶體管用于芯片上的所有系統(tǒng)。
在更廣泛的層面上，蒂姆·米勒和湯姆·博格討論了蘋果的芯片體系結(jié)構(gòu)團(tuán)隊(duì)如何考慮蘋果的整個產(chǎn)品組合，并設(shè)想了隨著時(shí)間的推移，其芯片不僅可以在單個產(chǎn)品中使用，而且可以在多個產(chǎn)品中使用。
蒂姆·米勒說：“芯片架構(gòu)師考慮功能的一種方式不一定是直接將晶體管映射到產(chǎn)品中的用戶功能，而是要使諸如圖形堆棧中的軟件之類的基礎(chǔ)技術(shù)能夠利用 GPU 中的新功能。這將不可避免地成為游戲中的視覺功能，或用戶界面中的快速過渡。”
集成專用神經(jīng)加速器
蘋果是最早在其芯片中集成專用神經(jīng)加速器的公司之一，iPhone X 的 A11 芯片組中就應(yīng)用了新的神經(jīng)引擎，用于加速各種功能所需的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，例如安全面部解鎖，Siri語音識別和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等。
今年 A14 采用的神經(jīng)引擎與我們在 2017 年看到的第一個引擎相去甚遠(yuǎn)，當(dāng)時(shí)原始協(xié)處理器可以每秒執(zhí)行 6000 億次操作，到了去年的 A13,相同的時(shí)間內(nèi)將標(biāo)準(zhǔn)提高到了 6 萬億次。A14 又將這一數(shù)字提高到了每秒執(zhí)行 11 萬億次。
A14 的神經(jīng)引擎現(xiàn)在包含 16 個內(nèi)核，而去年的 A13 為 8 個。將引擎的核心數(shù)量增加一倍不僅是為了提升其自身軟件的體驗(yàn)，也是為了應(yīng)用程序開發(fā)人員可能能夠有更好的開發(fā)體驗(yàn)。
例如，流行的圖像編輯應(yīng)用程序 Pixelmator Pro 依靠神經(jīng)引擎提供了一項(xiàng)功能，該功能可使低分辨率圖像看更加清晰。同時(shí)，在創(chuàng)意頻譜的另一端， Algoriddim 的 djay Pro AI 應(yīng)用程序使用神經(jīng)引擎來更有效地隔離歌曲中的人聲和樂器音軌。
科技產(chǎn)業(yè)芯片競爭加劇，5nm 成為最新戰(zhàn)場
需要注意的是，實(shí)際性能提升并不可能完全符合官方的測試指標(biāo)，例如，蘋果表示 A14 的 CPU 性能比當(dāng)前 iPad Air 的 A12 芯片組強(qiáng)大 30％，但實(shí)際測試結(jié)果并未達(dá)到 30%。湯姆·博格說：“這些數(shù)字是‘實(shí)際應(yīng)用程序工作負(fù)載’的合并，它們是源自許多不同性能因素的綜合數(shù)字?！?/span>
總體而言，A14 相對于當(dāng)前的眾多型號芯片組具有更大的優(yōu)勢，GPU 計(jì)算能力的巨大差異意味著采用 A14 的產(chǎn)品可以處理更多高性能負(fù)載的工作。
芯片性能決定了產(chǎn)品的性能，雖然蘋果的 A14 是首個商用的 5nm 芯片，但其競爭對手也沒有落后，高通的首款 5nm 移動芯片組驍龍 875 可能會在 12 月的 Snapdragon Summit 上首次亮相。三星的 5nm Exynos 1080 芯片組也拉開了帷幕。
