多款蘋果芯片實測對比！自研芯片能有多強(qiáng)？

新用戶17325722 2020-06-26

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看點：蘋果拋棄英特爾背后的野心。

本周的WWDC2020，蘋果宣布了其“Apple Silicon”計劃，即放棄英特爾芯片，轉(zhuǎn)而使用自己的基于ARM的芯片。

自從搭載蘋果第一代自主開發(fā)的A4處理器的iPhone4上市，已經(jīng)過去十多年了。這十年間，蘋果的這種基于ARM架構(gòu)的處理器飛速發(fā)展，取得了長久的進(jìn)步。現(xiàn)在，最新款的A系列處理器不僅集成了GPU圖形輸出，甚至還可以加速AI功能。

2018年，蘋果推出當(dāng)年的iPad Pro時，自信地宣稱其處理器性能已經(jīng)超過市面上92%的筆記本。所以現(xiàn)在蘋果宣布拋棄英特爾其實一點也不意外，畢竟ARM處理器可以挖掘的潛力還十分巨大。

所以，這些芯片的表現(xiàn)將會如何呢？雖然真正搭載Apple Silicon芯片的蘋果Mac電腦近期不會與我們見面。但我們?nèi)钥梢詮默F(xiàn)有的A系列處理器和英特爾芯片的性能做一個對比，來窺探蘋果強(qiáng)大的研發(fā)能力，以及背后的蘋果生態(tài)野心。

本期內(nèi)參來源：

https://www./news/how-might-apples-arm-silicon-perform-in-future-macs-we-ran-some-benchmarks

https:///digital/3yngqbg.html

蘋果A系列處理器

這里我們使用同一個基準(zhǔn)測試測試了四個設(shè)備，分別是配備A13芯片的iPhone 11、A12Z芯片的2020 12.9英寸iPad Pro、2020版本10代i5處理器的13英寸的MacBook Pro和2019版本Core i5處理器的13英寸MacBook Pro。

雖然四臺設(shè)備的操作系統(tǒng)不盡相同，RAM的使用方式、分配方式也不同，但在某種程度上已經(jīng)可以說明一些問題。

首先是Geekbench基準(zhǔn)測試，結(jié)果見下圖，紅色表示處理器單核性能，藍(lán)色表示多核性能，得分越高性能越好?？梢钥闯?，iPad和iPhone的性能在一些方面已經(jīng)接近甚至超過了MacBook。A13和A12Z的單核性能都超過了i5，A13 Bionic獲得了最高單核分?jǐn)?shù)。

但是，A13 Bionic是專為提高能效而不是運(yùn)行速度而設(shè)計的，因此它的多核得分低于其他芯片。A13 Bionic具有2個2.65GHz高性能內(nèi)核和4個低功耗內(nèi)核。而A12Z具有較少的功率約束，所以它具有四個以2.49GHz運(yùn)行的高性能內(nèi)核以及四個低功耗內(nèi)核。因此，更多的高性能內(nèi)核和更多的CPU內(nèi)核意味著更高的多內(nèi)核分?jǐn)?shù)。

對于圖形性能的測試，我們使用GFX Bench 5。在這項測試中，iPad Pro在GFX Bench Car Chase中達(dá)到了每秒112幀的高分，是2020年MacBook Pro得分的兩倍。

但是，英特爾深耕微處理器多年，也有著自己獨一無二的優(yōu)勢，比如和其他硬件的適配等方面。所以，在另外的兩項測試中，MacBook Pro的表現(xiàn)更好一些，雖然領(lǐng)先并不是很明顯。

在基于瀏覽器的測試JetStream 2上，iPad Pro中的A12Z Bionic再次領(lǐng)先于該組。JetStream 2結(jié)合了各種JavaScript和Web組件基準(zhǔn)測試，涵蓋了各種高級工作負(fù)載和編程技術(shù)，雖然JetStream實質(zhì)上是在評估設(shè)備的Web瀏覽器，但是設(shè)備中的CPU、內(nèi)存和其他組件決定了瀏覽器啟動速度，執(zhí)行代碼效率以及穩(wěn)定性，所以它反應(yīng)結(jié)果更加全面。

結(jié)果表明未來裝有蘋果自己處理器的Mac電腦至少能和最新iPhone性能一樣強(qiáng)大，可以超越入門級的Macbook pro。但雖然如此，這種性能上的比較僅存在于理論中，現(xiàn)在的A系列芯片本身是為便攜設(shè)備設(shè)計，未來電腦上的蘋果芯片性能可以會更好。另外，未來配備蘋果自己芯片的Mac電腦具體表現(xiàn)如何，還更大地依賴于軟件的兼容優(yōu)化。

微軟曾經(jīng)推出過基于高通處理器的Windows筆記本，但是軟件兼容性問題使得這種筆記本表現(xiàn)一般。所以，其實更大的問題是在軟件上，英特爾處理器基于自己的x86復(fù)雜指令集，而ARM是基于一種精簡指令集。放棄英特爾處理器意味著蘋果需要重寫MacOS系統(tǒng)，第三方軟件商們也得重寫自己的軟件，無疑這是一項十分龐大艱巨的任務(wù)。

這就是今天許多消費者很自然的認(rèn)為Mac比iPhone更強(qiáng)大的一部分原因，即使蘋果的芯片在某些方面已經(jīng)與英特爾的芯片水平一致。雖然現(xiàn)在可以在iPad上運(yùn)行某些功能強(qiáng)大的應(yīng)用程序，但它們通常不如Windows和macOS同類產(chǎn)品那樣功能豐富或成熟，對于像Adobe Photoshop這樣的應(yīng)用程序尤其如此。

蘋果自己的ARM系統(tǒng)貌似已經(jīng)搞定，本周的WWDC蘋果已經(jīng)宣布其現(xiàn)有應(yīng)用程序都已經(jīng)有了ARM版本。對于第三方軟件商，蘋果表示許多開發(fā)人員將收到一個特殊修改的Mac mini，稱為開發(fā)者轉(zhuǎn)換套件（Developer Transition Kit），帶有Apple A12Z Bionic處理器和新版本的Xcode，可以幫助軟件商重寫他們的軟件。

所以，蘋果轉(zhuǎn)向自研ARM架構(gòu)處理器，表面上是為了擺脫英特爾束縛，其實更深層次是為了建立起更大的蘋果軟件生態(tài)系統(tǒng)。

蘋果軟硬件生態(tài)帝國

從軟件生態(tài)層面來看，蘋果最大的護(hù)城河就是基于iOS的生態(tài)系統(tǒng)，蘋果對于iOS的期望不僅僅是iPhone和iPad上的娛樂能力，一直以來蘋果都希望iOS具備不錯的生產(chǎn)力性能，iPhone因為屏幕大小的的限制，生產(chǎn)力性能天生受限。

因此蘋果希望能夠在iPad上實現(xiàn)生產(chǎn)力的突破，還專門推出了iPad Pro系列，不過最終表現(xiàn)一般。而在今年發(fā)布的iPad Pro中，推出了最新的妙控鍵盤以及iPad OS專屬光標(biāo)功能，這樣iPad Pro就可以支持觸摸板和鼠標(biāo)了，但是這樣子的iPad Pro和筆記本電腦又有什么區(qū)別呢？

談到生產(chǎn)力性能，就目前的環(huán)境而言，鍵盤和鼠標(biāo)是必不可少的存在，而Mac電腦長期以來其實就是肩負(fù)蘋果生產(chǎn)力性能的產(chǎn)品，而蘋果也希望將桌面和移動終端進(jìn)行融合，在過去幾年，Mac雖然和IOS之間通過云服務(wù)等手段進(jìn)行了打通，但是二者之間的差異太大，并沒有做到真正的融合。

既然iPad Pro都快做成Mac形態(tài)了，那么干脆讓Mac的系統(tǒng)可以運(yùn)行iOS應(yīng)用，不就解決了這個尷尬嗎？而這也意味著iPhone，iPad和Mac的統(tǒng)一，而之前最大的阻礙就是Mac和iPhone（ipad）的CPU架構(gòu)不一樣，現(xiàn)在蘋果將Mac的CPU換成了ARM處理器，無疑鋪平了統(tǒng)一作業(yè)系統(tǒng)的道路。

2012年iPhone銷量突破億部大關(guān)后，Mac電腦在iPhone，iPad和Mac電腦的占比就下降到10%以下，從2013年開始就大部分時間都在7%以下，2019年的占比也就6.84%，這個占比已經(jīng)很低了。

通過相關(guān)數(shù)據(jù)對比，可以發(fā)現(xiàn)這些年的技術(shù)和資金的主要流向是移動設(shè)備市場，PC桌面設(shè)備這些年已經(jīng)沒有那么重要了，而且Mac早就不具備和Windows系統(tǒng)競爭的能力，雖然Mac采用X86架構(gòu)，但是Windows系統(tǒng)上的很多軟件開發(fā)商還是沒有推出Mac版本。

而目前iPhone和iPad都是采用蘋果自研的ARM處理器，新的Mac處理器也會基于此而來，所以從研發(fā)等成本上來說并不會有什么負(fù)擔(dān)。

此外通過對蘋果的財報來看，iPhone的營收已經(jīng)遠(yuǎn)超Mac電腦了，蘋果在硬體方面的大部分收入都來自iPhone相關(guān)的領(lǐng)域，而且相關(guān)產(chǎn)品都是采用ARM芯片，Mac這種采用X86芯片的設(shè)備無疑是一個異類，關(guān)鍵是其芯片還要受制于人，蘋果做出改變是遲早的事情。

而蘋果目前在做的事情，正是圍繞移動設(shè)備，推出周邊的可穿戴等設(shè)備，以及提供各種服務(wù)業(yè)務(wù)，我們可以看到相關(guān)業(yè)務(wù)的營收都已經(jīng)超過了Mac電腦和iPad業(yè)務(wù)，所以現(xiàn)在對Mac進(jìn)行換芯存在的風(fēng)險其實是很低的，就算最終結(jié)果不理想，其影響也在可控范圍內(nèi)。

過去5年，在全球PC出貨量中，蘋果Mac電腦平均占比8%左右，平均銷量不到1900萬臺，如果未來蘋果Mac電腦全部采用自研芯片，英特爾自然會受到直接的影響，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，英特爾面向蘋果的芯片業(yè)務(wù)占英特爾年收入的2%到3%，而且相關(guān)業(yè)務(wù)不會立即退出，所以這種直接影響其實沒有那么大。

不過如果站在ARM和X86的競爭角度來看，這個事情對于英特爾無疑不是一個好消息，這個事情的發(fā)生，其他ARM處理器廠家無疑會受到鼓勵，去推出相關(guān)的ARM處理器以進(jìn)入傳統(tǒng)的X86市場，譬如目前Windows 10 ARM系統(tǒng)，以及相關(guān)廠家推出的ARM服務(wù)器處理器。

對于蘋果的影響自然是利大于弊，Mac電腦采用ARM架構(gòu)后，統(tǒng)一的生態(tài)將實現(xiàn)，iPhone，iPad和Mac都可以運(yùn)行同樣的程序，他們的區(qū)別主要將是外觀尺寸和周邊支持能力上的差異，這無疑又會加深蘋果的生態(tài)護(hù)城河，當(dāng)然蘋果不會一次性將所有設(shè)備轉(zhuǎn)過去，因此在這個期間需要維護(hù)兩套架構(gòu)的系統(tǒng)，蘋果宣稱需要2年時間，不過上一次蘋果從PowerPC轉(zhuǎn)成X86可是花了6年的時間，直到Mac OS X 10.7才不支持PowerPC。雖然如此，將來蘋果完成整個平臺的統(tǒng)一后，新的Mac一定會帶給大家一些不一樣的東西。

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