应用处理器若使用高通的芯片,成本大概80美金,而自研的成本大概是26美金,每颗芯片能至少节省50美金,如果苹果每年卖2亿部手机,那么就能节省100亿美金,这个数据已相当恐怖了,况且还有出货量巨大的MAC电脑。
所以就能回答上面的问题了,为何需要造芯片,一方面能够极大的节省成本,另一方面也能给自己的产品提供最好的芯片,让产品更具竞争力,试想一下,假如没有苹果超强的芯片和操作系统,会有如此多的用户买单吗?
最近震撼科技圈的应该就是苹果公发布会上的新品——混合现实(MR,Mixed Reality)头显设备 Vision Pro。
因为关于这一个产品的介绍已经铺天盖地了,所以这篇文章主要是总结一下苹果产品背后的芯片,让每一个半导体从业者有全方面了解,这可能也是我们更感兴趣的话题。
首先我们从A4开始讲起,这颗芯片也是苹果的 处女座,在2010年1月发布,芯片制程是45nm,是一颗800MHz ARM Cortex-A8的单核心处理器,这颗芯片给苹果自研芯片奠定了基础。
2012年,苹果发布了A6处理器,这颗处理器由苹果设计,基于ARM架构的双核处理器,采用ARMv7-A指令集,当时测试的多个方面数据显示,它的性能介于Cortex-A9和Cortex-A15之间,性能表现比高通Krait 300强。此外,搭载了A6的iPhone 5 的跑分成绩比不少拥有四核处理器的安卓机都高。
2013年发布苹果A7,它采用28nm工艺制程,是全新的64位设计,使用Arm-v8 64位指令集,自家的Cyclone架构,主频为1.3GHz。也正是这颗芯片让苹果在处理器上真正开始领先
继A7之后,2014年发布的A8处理器是苹果公司自行研发的第二代64位手机处理器,它依然采用的是Cyclone架构,主频参数提升至1.4GHz,这颗芯片被用在iPhone 6和iPhone 6 Plus之上。
A10处理器是苹果首款四核处理器其实也不能算真正的四核,因为它拥有两个高性能核心和两个高能效核心,芯片采用64位设计,拥有33亿个晶体管。
2017年发布的A11处理器,用在了iPhone 8、iPhone 8 Plus以及iPhone X上。A11处理器充分的体现出来了苹果的自研实力,其中CPU、GPU、性能控制器、神经网络引擎都是由苹果自主研发。
A12是2018年发布的六核处理器,首先应用在iPhone XS、iPhone XS Max、iPhone XR三款机型上。这颗芯片采用7nm工艺技术,这在18年的时候已经很先进了,至今国内的很多设计企业的产品才达到7nm,而苹果在5年前就已经量产使用了,A12的性能也比之前的A11提升15%,功耗降低50%。
A13是2019年9月发布的仿生芯片,首先应用在了 iPhone 11、iPhone 11 Pro、iPhone 11 Pro Max上。其采用台积电升级版7nm工艺,集成85亿个晶体管,CPU为六核心设计,GPU为四核心设计。同时,A13还有一个8核的神经计算引擎,性能提升了20%,功耗降低15%。
之后的A14、A15、A、16就离咱们非常近了,这里就不过多介绍了,目前A16已使用4nm工艺制程,应用在iPhone 14上,相信不少人正在使用。
手机处理器A系列介绍完再看看笔记本电脑上用的M系列的芯片,M系列基本差不多,M2和M1的芯片,制程都是5nm,M1 Ultra的问世,让所有人眼前一亮,这其中最亮眼的,还是M1 Ultra芯片,它是由2个M1 max 通过特殊技术组合而成,这种技术称为UltraFusion架构,虽然制程还是5nm,但是组合而成的芯片集成了1140亿颗晶体管、20核CPU、最高64核GPU、32核神经网络引擎、2.5TB/s数据传输速率、800GB/s内存带宽、128GB统一内存。
在2023年6月6号,苹果公布了其M2家族的最后一款芯片—M2 Ultra,和m1 Ultra设计思路一样,M2 Ultra芯片通过采用突破性的UltraFusion架构,将两块M2 Max芯片拼接到一起,拥有1340亿个晶体管,比上一代M1 Ultra多出200亿个。
手机A系列和电脑M系列芯片基本上介绍差不多了,最后,我们再来看看昨天MR的另外一个非常关注的芯片,那就是R1芯片。
R1 芯片主要是处理来自12颗摄像头、5个传感器和6个麦克风的输入,负责数据传输,实现图像低时延展示,更多技术细节没有透露,可能是CPU+ISP+NPU的产物,有兴趣能持续关注,后续更多详细的信息分享。