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苹果手机的核心是芯片组。在这方面,苹果依靠的是自己设计的 A 系列芯片,然后将生产交给台积电(世界上最大的半导体制造商之一,拥有最先进的技术)。因此,它能够确保硬件和软件之间的出色集成,并在其手机中隐藏比竞争对手手机更高的性能。在过去的十年里,芯片世界经历了缓慢而令人难以置信的演变,在各个方面都在不断进步。

关于芯片组,人们经常提到以纳米为单位的制造工艺。从这方面来说,制造工艺越小,对于芯片本身来说就越好。以纳米为单位的数字具体表示两个电极(源极和栅极)之间的距离,在这两个电极之间还有一个控制电子流动的栅极。简单来说,可以说生产工艺越小,芯片组可以使用的电极(晶体管)就越多,从而提高其性能并降低能耗。正是在这个领域,近年来奇迹不断发生,我们可以享受到日益强大的小型化。它也可以在 iPhone 本身上完美地看到。在他们存在的这些年里,他们多次遇到了芯片生产工艺逐渐减少的情况,相反,在性能领域却有所改善。

更小的制造工艺=更好的芯片组

例如,这样的iPhone 4就配备了芯片 苹果A4 (2010)。它是一款32位芯片组,采用45纳米制造工艺,由韩国三星提供生产。以下型号 A5 CPU继续采用45nm工艺,但GPU已经转向32nm。随着芯片的到来,一场全面的转变发生了 苹果A6 2012 年,它为最初的 iPhone 5 提供动力。当这一变化到来时,iPhone 5 的 CPU 速度提高了 30%。不管怎样,当时芯片的发展刚刚开始势头强劲。 2013 年 iPhone 5S 或芯片发生了相对根本性的变化 苹果A7。它是首款基于 64 纳米生产工艺的 28 位手机芯片组。短短三年内,苹果就将其减少了近一半。不管怎样,在CPU和GPU性能方面,提升了近一倍。

次年(2014年),他申请了iPhone 6和6 Plus这个词,其中他访问了 苹果A8。顺便说一句,这是第一个芯片组,其生产是由上述台湾巨头台积电采购的。该产品采用 20nm 制造工艺,CPU 性能提升 25%,GPU 性能提升 50%。对于改进后的 iPhone 6S 和 6S Plus,库比蒂诺巨头押注于筹码 苹果A9,这本身就很有趣。其生产由台积电和三星共同保证,但生产工艺有本质区别。尽管两家公司生产相同的芯片,但一家公司推出了 16 纳米工艺(台积电),另一家公司推出了 14 纳米工艺(三星)。尽管如此,性能差异并未出现。只有苹果用户中流传的谣言称,配备三星芯片的 iPhone 在更高的负载下放电速度更快,这在一定程度上是正确的。无论如何,苹果公司在测试后表示,这一差异在 2% 到 3% 的范围内,因此没有实际影响。

iPhone 7和7 Plus的芯片生产, Apple A10 Fusion次年交到台积电手中,此后一直是独家生产商。该型号在生产工艺方面几乎没有变化,仍然是16nm。即便如此,苹果还是成功地将 CPU 性能提高了 40%,GPU 性能提高了 50%。他比较有趣一点 苹果A11仿生 iPhone 8、8 Plus、X。后者采用10nm工艺,有了比较根本的改进。这主要是由于核心数量较多。 A10 Fusion 芯片总共提供 4 个 CPU 核心(2 个强大的和 2 个经济型的),而 A11 Bionic 则有 6 个 CPU 核心(2 个强大的和 4 个经济型的)。强力的获得25%的加速,经济的则获得70%的加速。

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这家库比蒂诺巨头随后在 2018 年凭借该芯片引起了世界的关注 苹果A12仿生,成为首款采用 7nm 制造工艺的芯片组。该型号专门为 iPhone XS、XS Max、XR 以及 iPad Air 3、iPad mini 5 或 iPad 8 提供支持。与 A11 Bionic 相比,其两个强大的核心速度提高了 15%,经济性提高了 50%,而四个核心则更经济。经济型内核的功耗比之前的芯片低 50%。苹果芯片随后采用相同的生产工艺制造 A13仿生 适用于 iPhone 11、11 Pro、11 Pro Max、SE 2 和 iPad 9。其强大的核心速度提高了 20%,经济性提高了 30%,而经济型核心的加速速度提高了 20%,经济性提高了 40%。然后他开启了当前的时代 苹果A14仿生。它首先出现在 iPad Air 4 上,一个月后出现在 iPhone 12 一代中,同时也是第一款基于 5nm 生产工艺的芯片组的商用设备。 CPU方面提升了40%,GPU方面提升了30%。我们目前提供的是带有芯片的 iPhone 13 苹果A15仿生,同样是基于5nm生产工艺。 M 系列芯片等均采用相同的工艺。 Apple 通过 Apple Silicon 将它们部署在 Mac 中。

未来会带来什么

今年秋天,苹果应该会向我们展示新一代苹果手机 iPhone 14。根据目前的泄露和猜测,Pro 和 Pro Max 机型将配备全新的 Apple A16 芯片,理论上可能会采用 4nm 制造工艺过程。至少苹果种植者对此已经讨论了很长时间,但最新的泄密事件驳斥了这一变化。显然,我们“只会”看到台积电改进的 5nm 工艺,这将确保性能和功耗提高 10%。因此,这种变化只能在下一年发生。在这个方向上,还有人讨论使用完全革命性的 3nm 工艺,台积电直接与苹果合作。然而,近年来移动芯片组的性能已经达到了难以想象的水平,这使得微小的进步几乎可以忽略不计。

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