探究蘋果創(chuàng)新的A10芯片如此強大的秘密

對于很多人來說，今年秋季蘋果所發(fā)布的新內容中，最大的興奮點恐怕就是iPhone 7所搭載的A10 Fusion芯片了。畢竟，機能大幅強化所帶來的潛力雖然不顯眼，但好處卻是人人都能感受得到的。

秒殺一切最強A10

蘋果每一年的新芯片公布都是一大看點，畢竟光是看著那不斷上升的機能曲線，對于一名手機愛好者來說已經足夠讓人興奮了。秋季發(fā)布會上蘋果帶來了 iPhone 7和iPhone 7 Plus搭載的A10 Fusion。新芯片的性能和上一代相比自然又有了很大的進步，40%的提升確實能夠讓人浮想聯(lián)翩，想知道它究竟都能夠做些什么。

還有，A10 Fusion芯片的圖形性能相比A9也有了50%的提高。發(fā)布會上，蘋果演示了手游《奧茲：破碎王國(Oz：Broken Kingdom)》。游戲華麗的魔法效果和物理破壞特效讓人印象深刻，甚至還有同屏400個敵人的驚人表現(xiàn)。有趣的是，芯片的能耗和A9之前的相比，卻減少了大約30%之多。

對于不少人來說，要對比性能果然還是跑分更加直觀吧。不久前iPhone 7的安兔兔跑分成績出爐，178397的總分令人咋舌。要知道，這個成績也就僅次于以性能強大著稱的iPadPro而已，上個月的跑分冠軍總分不過140000分。

雖說蘋果每一次的新芯片推出都被稱為是“best than ever”，但這句話用在A10 Fusion身上卻又多了不少意義。相比大家對這塊芯片也是非常好奇，所以今天我們就來更仔細地去說說它，看看A10 Fusion上還有哪一些我們知道和不知道的事情。

強大之源

我們可以這么說，A10 Fusion芯片是自從蘋果的片上系統(tǒng)轉移到64位處理器架構以來，它的進步最重大的一次。A10 Fusion芯片擁有四個核心和33億個晶體管。

盡管蘋果并沒有公開A9芯片的晶體管數(shù)量，但我們可以猜測，這個數(shù)字肯定是介于A8的20億和A10 Fusion的33億之間。因為蘋果沒有公布具體數(shù)字，所以A9的晶體管數(shù)量應該不會超過30億個。

另外，蘋果也透露它的GPU為六核設計，但跑分結果暗示其L1緩存和L2緩存大小都不變。

A10 Fusion芯片的晶體管數(shù)量之所以能夠比A8的多了超過50%，它獨特的四核心設計(盡管多出來的那兩顆核心很小)肯定居功至偉。另外，iPhone 7那顆強化過了的圖像信號處理器也幫了大忙。如果它的制程和A9一樣，繼續(xù)沿用臺積電的16納米FinFET工藝，那么很明顯，A10 Fusion的芯片尺寸一定比上一代更大。

蘋果為什么不采用更有誘惑力的三星式14納米FinFET制程?這主要是因為這樣會使得生產復雜化。與此相比，優(yōu)化芯片尺寸和元件布置可就成熟穩(wěn)定得多了。

有一件非常有趣的事情是，蘋果提到A10 Fusion芯片的性能最高可以比A9多40%，而我們通過跑分測試可以得知前者的核心頻率是2.33GHz，紙面上只比后者的1.85GHz快25%。那么，這就意味著蘋果很可能通過架構的優(yōu)化，又多獲得了不小的提升。

核心頻率之外的提升盡管只有15%，但考慮到芯片的工藝制程沒有任何變化，這已經是很重大的進步了。蘋果能做到這一點，很有可能是因為芯片信息封裝模塊的熱效能經過了優(yōu)化。這幾乎是唯一的可能性，因為蘋果采用的是四個核心，性能兩高兩低的不均衡設計。

高達2.34GHz的核心頻率讓蘋果在設備的硬指標上足以接近競爭對手高通和三星，為了做到這一點，晶體管的設計可能也有了一些變化。通過提高電壓，蘋果將能夠得到更高的頻率。盡管這意味著不可避免的能耗浪費，但問題其實并不大，因為A10 Fusion還有那兩顆非常搶眼的核心。

小而為美

比起iPhone 7的性能提升，業(yè)界更關心它獨特的高低性能核心搭配的設計。通過這個改進，蘋果實現(xiàn)了一種新的動態(tài)電壓頻率調節(jié)模式。蘋果為此設計了專門的性能控制器，可以對核心負載進行智能的管理，做到讓某些核心完全關閉。

這種理念看似和ARM所采用的很相似，后者2011年的Cortex-A15和2012年的big.LITTLE都是類似的設計，但蘋果的優(yōu)勢在于，它可以按照需要，將任何iOS的軟件接口重新部署給性能控制器，所以應用范圍更廣。

對于這兩顆低性能核心，人們的關注點在于它們究竟是不是蘋果定制的設計，還是說完全就來自ARM的手筆，比如Cortex-A53。雖說蘋果一向都喜歡完全的自定制設計，但也不是沒有采用現(xiàn)成CPU的先例，比方說Apple Watch第一代，就是用的Cortex-A7。這樣一來，Apple Watch Series 2所采用的雙核芯片，很有可能正是A10 Fusion所用的那兩顆低性能高能效核心。

從蘋果的宣傳來看，采用這種設計的成效是驚人的。我們知道iPhone 7的屏幕亮度已經增加了25%，理論上本是一個“吃電大戶”。然而在這樣的情況下，蘋果卻表示iPhone 7仍然能夠比iPhone 6s多出兩個小時的續(xù)航時間。如果實際效果真的有那么好，A10 Fusion芯片的能耗管控能力可以說是高效得驚人。

接下來該怎么走

有一個很關鍵的問題，那就是蘋果為什么會選擇在iPhone 7上實現(xiàn)這種獨特的芯片設計。其實答案很簡單，蘋果已經對它的主核心設計進行了大量的優(yōu)化，而這些改進已經幾乎到頭了，回報率越來越低。要提升性能，最簡單的辦法就是提高主頻，但能耗和發(fā)熱的問題任何人都不能不去重視。

通過優(yōu)化設計，A10 Fusion的芯片尺寸很有可能已經增大了，可以用來容納更多的晶體管，然而芯片尺寸當然不可能無限制增大，而且本身CPU的主頻也不是無限提升的——高端的桌面級CPU在過去的十年里其主頻也被禁錮在3GHz和4GHz之間。[!--empirenews.page--]

通過優(yōu)化和再設計，蘋果實現(xiàn)了A10 Fusion芯片性能上的又一次提升，但能耗卻又更低，這毫無疑問是一次創(chuàng)新。隨著iOS10又帶來了許多全新的功能和特性，我們已經迫不及待想要看到A10 Fusion和iOS 10的軟硬配合都將能夠帶來些什么了。

值得注意的是蘋果為AirPods打造的W1芯片，高管菲爾?席勒表示，這是公司的第一款無線芯片，暗示未來還有更多的將要來臨。或許，蘋果的野心又要開始擴展了。

圍繞在A10 Fusion這顆芯片上還有許多謎團，我們還需要更多的拆解、測試和分析去了解它。接下來的蘋果還會為我們帶來什么呢?真是讓人期待啊。