上周的WWDC2020,苹果宣布了其“Apple Silicon”计划,即放弃英特尔芯片,转而使用自己的基于ARM的芯片。
自从搭载苹果第一代自主开发的A4处理器的iPhone4上市,已经过去十多年了。这十年间,苹果的这种基于ARM架构的处理器飞速发展,取得了长久的进步。现在,最新款的A系列处理器不仅集成了GPU图形输出,甚至还可以加速AI功能。
2018年,苹果推出当年的iPad Pro时,自信地宣称其处理器性能已经超过市面上92%的笔记本。所以现在苹果宣布抛弃英特尔其实一点也不意外,毕竟ARM处理器可以挖掘的潜力还十分巨大。
所以,这些芯片的表现将会如何呢?虽然真正搭载Apple Silicon芯片的苹果Mac电脑近期不会与我们见面。但我们仍可以从现有的A系列处理器和英特尔芯片的性能做一个对比,来窥探苹果强大的研发能力,以及背后的苹果生态野心。
苹果A系列处理器
这里我们使用同一个基准测试测试了四个设备,分别是配备A13芯片的iPhone 11、A12Z芯片的2020 12.9英寸iPad Pro、2020版本10代i5处理器的13英寸的MacBook Pro和2019版本Core i5处理器的13英寸MacBook Pro。
虽然四台设备的操作系统不尽相同,RAM的使用方式、分配方式也不同,但在某种程度上已经可以说明一些问题。
首先是Geekbench基准测试,结果见下图,红色表示处理器单核性能,蓝色表示多核性能,得分越高性能越好。可以看出,iPad和iPhone的性能在一些方面已经接近甚至超过了MacBook。A13和A12Z的单核性能都超过了i5,A13 Bionic获得了最高单核分数。
但是,A13 Bionic是专为提高能效而不是运行速度而设计的,因此它的多核得分低于其他芯片。A13 Bionic具有2个2.65GHz高性能内核和4个低功耗内核。而A12Z具有较少的功率约束,所以它具有四个以2.49GHz运行的高性能内核以及四个低功耗内核。因此,更多的高性能内核和更多的CPU内核意味着更高的多内核分数。
对于图形性能的测试,我们使用GFX Bench 5。在这项测试中,iPad Pro在GFX Bench Car Chase中达到了每秒112帧的高分,是2020年MacBook Pro得分的两倍。
但是,英特尔深耕微处理器多年,也有着自己独一无二的优势,比如和其他硬件的适配等方面。所以,在另外的两项测试中,MacBook Pro的表现更好一些,虽然领先并不是很明显。
在基于浏览器的测试JetStream 2上,iPad Pro中的A12Z Bionic再次领先于该组。JetStream 2结合了各种JavaScript和Web组件基准测试,涵盖了各种高级工作负载和编程技术,虽然JetStream实质上是在评估设备的Web浏览器,但是设备中的CPU、内存和其他组件决定了浏览器启动速度,执行代码效率以及稳定性,所以它反应结果更加全面。
结果表明未来装有苹果自己处理器的Mac电脑至少能和最新iPhone性能一样强大,可以超越入门级的Macbook pro。但虽然如此,这种性能上的比较仅存在于理论中,现在的A系列芯片本身是为便携设备设计,未来电脑上的苹果芯片性能可以会更好。另外,未来配备苹果自己芯片的Mac电脑具体表现如何,还更大地依赖于软件的兼容优化。
微软曾经推出过基于高通处理器的Windows笔记本,但是软件兼容性问题使得这种笔记本表现一般。所以,其实更大的问题是在软件上,英特尔处理器基于自己的x86复杂指令集,而ARM是基于一种精简指令集。放弃英特尔处理器意味着苹果需要重写MacOS系统,第三方软件商们也得重写自己的软件,无疑这是一项十分庞大艰巨的任务。
这就是今天许多消费者很自然的认为Mac比iPhone更强大的一部分原因,即使苹果的芯片在某些方面已经与英特尔的芯片水平一致。虽然现在可以在iPad上运行某些功能强大的应用程序,但它们通常不如Windows和macOS同类产品那样功能丰富或成熟,对于像Adobe Photoshop这样的应用程序尤其如此。
苹果自己的ARM系统貌似已经搞定,本周的WWDC苹果已经宣布其现有应用程序都已经有了ARM版本。对于第三方软件商,苹果表示许多开发人员将收到一个特殊修改的Mac mini,称为开发者转换套件(Developer Transition Kit),带有Apple A12Z Bionic处理器和新版本的Xcode,可以帮助软件商重写他们的软件。
所以,苹果转向自研ARM架构处理器,表面上是为了摆脱英特尔束缚,其实更深层次是为了建立起更大的苹果软件生态系统。
苹果软硬件生态帝国
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