媒體預測蘋果A13芯片性能

　　如果沒有意外的話，蘋果將在不久后的秋季新品發(fā)布會上推出新一代的iPhone手機。不過，由于蘋果官方嚴密的防護措施，網(wǎng)絡中尚未出現(xiàn)關于該系列產(chǎn)品的太多爆料！而據(jù)最新消息顯示，日前有媒體對新iPhone搭載的A13芯片進行了一番全面的預測。

　　升級版7nm工藝

　　A13基本可以肯定由蘋果和臺積電繼續(xù)合作，臺積電作為全球市場占有最高的芯片代工廠，在制造技術方面擁有堅定的領先地位。但臺積電還沒有準備好向新的芯片制程節(jié)點邁出大步，直接飛躍到5nm制程——像去年從10nm制程節(jié)點躍升至7nm制程節(jié)點那樣。5nm制程可能會在2020年的iPhone上實現(xiàn)，今年的機型仍將采用7nm制程。

　　這不代表我們不能指望它在制造業(yè)方面有任何改善，相反臺積電有兩個改進的7nm制程節(jié)點可供蘋果采用。

　　用于A12芯片的基本7nm工藝稱為N7，而其中一個改進版7nm工藝稱為N7+，該工藝對一些芯片層使用EUV（極紫外）光刻技術，使芯片具有更好的密度（在相同的區(qū)域邏輯增加約20%）和電力效率（約10%）。

　　臺積電還有一個名為N7P的「性能增強」版的7nm工藝，它并不使用EUV，只是A12中使用的7nm工藝的調(diào)整和優(yōu)化版本。此前的傳言中，A13被認為采用N7P工藝，臺積電表示，在同樣的性能下，它可降低10%的功率，提高7%的性能。

　　兩相比較之下，N7+顯然是臺積電最優(yōu)的制造工藝，而蘋果通常會為其芯片盡可能采用最好的批量生產(chǎn)工藝，所以，N7+同樣有可能成為蘋果A13所使用的工藝。

　　更大的處理器

　　A12將晶體管數(shù)量增加到了令人吃驚的69億顆，比A11的43億顆增加了60%。但是它的面積大約是83平方毫米，比A11（約88平方毫米）的小，但卻用在了有史以來最大的iPhone上。事實上，它是9年來面積最小的iPhone處理器。過去的蘋果Soc要大得多，不管是久遠的A5還是不那么久遠的A10芯片，體積都超過120平方毫米。

　　換句話說，蘋果的iPhone芯片按照一般情況，都會比A12大，在生產(chǎn)與去年相同制造工藝的新芯片時也是如此。所以保守的估計是A13應該不是繼續(xù)縮小，而是會比A12大25%左右（約103平方毫米），體積變大再加上N7+流程節(jié)點密度的增加，A13的晶體管數(shù)有望達到或接近100億顆，這相當于新一代iPad Pro上A12X的晶體管數(shù)量（尺寸比A12X小一些）。

　　CPU性能

　　雖然A13的晶體管數(shù)量預計將與A12X幾乎相同，但蘋果應該不會把晶體管預算花在相同的功能上，繼續(xù)去追加高功率CPU核心的數(shù)量。

　　相反，蘋果很有可能會繼續(xù)采用2+4設計，也就是兩個高性能核心和四個能效核心設計。也有可能將高性能核心數(shù)量從2個增加到3個，不過這種可能性微乎其微。

　　蘋果可能會依靠一些相對較小的架構調(diào)整，以及可能更好的峰值時鐘速度來提高CPU性能。畢竟，A系列芯片已經(jīng)是世界上最快的了，要保住這一桂冠并不難。

　　近年來，蘋果的單核CPU性能增長一直非常穩(wěn)定。如果這種趨勢持續(xù)下去，我們將看到Geekbench 4給出的A13單核得分在5200左右，這讓所有安卓手機，甚至是最輕薄的筆記本電腦都黯然失色。

　　多核性能更難預測，由于蘋果設計上的改變，使得所有的低功耗和高功耗核心可以同時工作，而不需要來回切換，因此當A10到A11的時候多核性能瞬間躍升。在蘋果不增加更多核心的情況下，A13的多核心跑分可能在12200到12500之間，如果蘋果再增加第三顆高性能核心，分數(shù)能跑到15000 - 16000左右。

　　GPU性能

　　圖形性能對蘋果來說至關重要，尤其是它現(xiàn)在又推出了帶有高端游戲的Apple Arcade服務。GPU性能有兩個方面值得討論：渲染傳統(tǒng)3D場景（如游戲）的能力和使用GPU完成復雜的非圖形計算任務（如圖像處理）的能力。

　　在過去的幾代A系列處理器中，傳統(tǒng)的圖形性能增長速度比較平穩(wěn)，沒有什么太大驚喜。由于經(jīng)常受到內(nèi)存帶寬的限制，移動GPU很少在一年到下一年之間有很大的飛躍。如果這一趨勢繼續(xù)下去，我們可以預見A13 3DMark跑分在4500左右，這對蘋果來說是一個重大的進步，但沒有高通最新的芯片那么令人興奮。

　　不過，通過一些架構調(diào)整和更快的內(nèi)存，在這個特定的測試中可以再快20%，使得分攀升到4800。蘋果更傾向于在圖形和計算方面使用自己的Metal API來加快芯片的速度，這一趨勢將繼續(xù)下去，雖然可能不會看到它從A11到A12的巨大Metal性能飛躍，我們?nèi)杂型�看到Geekbench 4超過25000的GPU跑分。

　　對蘋果來說，在設備上進行計算至關重要，GPU計算性能是其中一個非常重要的方面，20%的改進其實很正常。

　　圖像處理和神經(jīng)引擎

　　前文說過，A13的體積預計將比A12大25%左右，同時還采用了升級版的制造工藝，可以在更小的區(qū)域里塞進更多的晶體管——大約100億顆晶體管，比A12增加40%以上。

　　如果CPU和GPU僅能通過微小的設計調(diào)整和時鐘速度改進，就能實現(xiàn)適度且可預測的改進，那么蘋果要把多出來這么多的晶體管性能花在哪里呢？

　　答案是提升設備上的機器學習和圖像處理的性能。去年，蘋果對A12處理器的神經(jīng)引擎的改進遠遠超過預期。A11的神經(jīng)引擎每秒可以執(zhí)行6千億次操作，而蘋果公司將A12的速度提高了8倍，達到每秒5萬億次。我們不確定今年是否還會看到如此大的飛躍，但通過設計改進和更多的晶體管預算，蘋果很可能實現(xiàn)3到5倍的改進，達到每秒20萬億次的運算力。

　　機器學習和人工智能如今已經(jīng)成為iPhone體驗的關鍵部分，從拍攝更好的照片和視頻到AR和Siri，它們被廣泛應用于方方面面。我們有理由相信蘋果會在神經(jīng)引擎上傾注更多心血。

　　用于處理相機傳感器數(shù)據(jù)的圖像信號處理器（ISP）是另一個難以進行基準測試的關鍵組件，蘋果每年都在這方面投入巨資，不斷努力使iPhone的攝像頭做到最好。它與神經(jīng)引擎和GPU一起被用來提高照片和視頻的質量，而蘋果公司無疑將在今年再次提升它的性能。

　　A13的ISP甚至有可能首批包含編碼和解碼新AV1視頻編解碼器，大多數(shù)網(wǎng)絡視頻（例如YouTube和Netflix）可能會在未來幾年過渡到這種新的視頻格式。

　　AMX是什么？

　　最近，彭博社的報道中提到了A13的一個新組件。其描述如下：

　　芯片中有一種新的組件，內(nèi)部稱為「AMX」或「matrix」協(xié)處理器，用于處理一些計算量較大的任務，解放主芯片的性能，可能有助于機器視覺和增強現(xiàn)實這兩項核心功能。

　　對于這個神秘的協(xié)處理器，目前也說法紛紜，有的認為它其實就是A11和A12的神經(jīng)引擎，只不過是相同功能的新名稱，為其擴展功能打響更好的品牌。有人則認為這完全是兩碼事，AMX可能是一歌新的數(shù)學協(xié)同處理單元，或者是一組SIMD指令集擴展，就像我們多年來在桌面處理器上看到的SSE和AVX指令一樣。

　　還沒有5G

　　雖然iPhone基帶不是蘋果A系列處理器的一部分，但值得討論一下這個足夠大的期待點。5G已經(jīng)觸手可及，運營商開始推動客戶購買新的5G手機，但5G還處于起步階段，網(wǎng)絡覆蓋范圍非常有限，2019年全年的情況都是如此，而支持5G的基帶芯片也不是很節(jié)能。

　　總有一天你會得到一部5G的iPhone，但要到2020年甚至2021年才會有。為iPhone配備可靠、省電的基帶芯片，再加上足夠的網(wǎng)絡覆蓋率來進行正式的硬件和軟件測試，這需要很長的時間，畢竟蘋果不只是向數(shù)百萬的早期用戶銷售iPhone，新款iPhone很可能在第一年銷量就超過1億部，這個體量決定了蘋果不敢在網(wǎng)絡芯片上冒險！那么，你怎么看呢？