如果苹果公布的满载持续时间没有很夸张,那么A7到A8的进步基本等同于A6到A7的进步。
CPU也好、GPU也好,技术进步的最终目的一般分两种——第一是提高绝对性能,第二是降低功耗。桌面CPU、GPU因为很少有严苛的功耗限制,所以各家厂商的产品换代时都着眼于性能的提升,功耗方面各代产品之间是相差不大的。当年Intel的Pentium D达到130w功耗后过了两年,Intel拿出只有65w的Core2芯片,大家以为Intel不再出高功耗CPU的时候它又堆出了130w的四核心Core2 Quad。之后这么多年,每代CPU性能都有提升,但各个产品线的功耗指标一直没什么变化。
智能手机处理器这些年的发展和桌面CPU的发展类似,各家厂商为了提升芯片性能,总是尽可能地在手机里塞进去更大能耗的芯片。但是手机没有散热风扇,尺寸又不可能无限扩大,一定大小的手机的散热能力是受限于物理规律的。所以芯片能耗增加到一定程度之后就不可能做到长时间满载运行的同时保证散热平衡,结果就是几乎所有高性能手机都会遇到的芯片降频现象。想要让手机满载运行时间更长,芯片的功耗就得控制在较低的水平上。
苹果在iPhone5s上使用的A7芯片拥有很强的性能,其功耗水平虽然优于竞争对手,但是依然无法做到长时间满载运行。如果iPhone6可以长时间满载而芯片不降频,考虑到6比5s增大的尺寸有限、增加的散热能力有限,iPhone6使用的A8芯片的满载功耗必然比A7低很多。换句话说,A8用更低的功耗做到了比A7强25%的CPU性能和强50%的GPU性能,这就是进步。倘若A8的满载功耗比A7低1/3,那就意味着其性能功耗比要比A7高出1倍左右——极为了不起的进步。这样的进步幅度大约相当于Intel从22nm工艺haswell换代到14nm工艺Broadwell的水平。
从另一方面说,这种进步意味着倘若A8的功耗限制放宽到A7的标准,那么A8就可以做到性能比A7翻倍——相当于A6-A7的提升幅度。过去数年iPhone换代时苹果都采用了芯片功耗不变性能翻倍的策略,这一次苹果只是牺牲了性能提升幅度,换取了功耗水平降低。
从用户角度考虑,用户的实际体验大概分两种情况:
如果是执行高负载、运行时间较短的任务,例如短视频转码、图像处理、小文件压缩,则用户的感觉是iPhone6只比5s的运行速度略快,但是手机的发热则会减轻很多,总体而言差异不大;
如果是执行高负载、长时间运行的任务,例如长时间的大型3D游戏、大量图像批处理、连续多个复杂文档转码等,则iPhone6可以体现出比5s高出约1倍的性能。比如连续运行某个游戏演示,时间一长5s的帧率会降低到6的一半(相同分辨率时);处理数百张照片,6需要的时间只有5s的一半,等等。
事实上,如果苹果延续之前的策略,维持A7的功耗标准并大幅提升A8的峰值性能水平,结果用户总体而言会获得更好的性能——短任务性能翻倍,长任务虽然这样以来A8也会降频,但由于峰值性能提升,降频后性能也大幅上升,所以总体性能还是差不多翻倍。但是这样就意味着A8需要更多的晶体管、更大的芯片面积与更高的成本。考虑到A8的代工方TSMC的产能限制,这样的做法可能还会导致A8的产量不足。苹果可能是经过多方考虑后最终选择了现在这样的方案,既能减少芯片面积和成本、增大产量;又能大幅增加芯片执行长时任务的性能。至于短时长任务,确实A7的性能表现已经非常出色,继续大幅提升暂时没有太大必要了。提升长时长任务的性能的最大好处就是让iPhone可以作为高性能游戏机使用,这也是苹果的一个很重要的目标。
由于A8的详细评测暂时没有,以上评测基于苹果的宣传资料,是否符合实际情况还要等专业评测验证。
另外,关于CPU多核和双核的优劣这里科普一下。
在相同的功耗水平和芯片的满载性能水平下,芯片的核心数越少越能体现芯片的技术水平。换句话说一颗1w功耗,每秒处理两张图片的单核心芯片要比一颗1w功耗,每秒处理两张图片的双核心芯片技术水平高。另一方面,达到相同性能所需要的核心数越少,软件为其进行优化一般就越容易。大部分应用都是单线程或双线程,很难利用更多核心的芯片的全部能力。最后,达到同样性能水平,核心频率越低说明核心技术水平越高。之所以这样是因为较高的频率下芯片的功耗会提升很快,2G频率下的芯片的功耗一般是1G频率下的2倍以上。所以频率较低的芯片会比较省电。
业界做到CPU单核心同频率性能水平最强的企业就是Intel,其Broadwell微架构的同频性能和性能/功耗比冠绝全球。苹果在A7/A8使用的Cyclone核心是智能设备CPU领域中单核同频性能、性能功耗比最强的,其也证明苹果的CPU研发水平已然大幅领先老牌的ARM与高通。
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【知乎日报】
你都看到这啦,快来点我嘛 Σ(▼□▼メ)
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