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苹果a11处理器

作者:何夕明
2020-02-21
信息

苹果a11处理器

一、A11的处理器到底有多牛

iPhone 8/8p和iPhone X都搭载了苹果自研的A11 Bionic(仿生)芯片。

虽然苹果全程并没有在这款芯片上花太多功夫介绍,但我们仍旧知道它集成了一个专用于机器学习的硬件——“神经网络引擎(Neural Engine)”可别小看了这块A11,通过智东西仔细研究发现,它不仅是iPhone X中一众“黑科技”的来源,而且苹果为了打造这块芯片早在9年前就开始了技术布局。一、参数亮相,跑分爆表了在介绍A11里专门用于机器学习的“神经网络引擎”之前,我们先来看看A11的基本参数。

工艺方面,A11采用了台积电10nm FinFET工艺,集成了43亿个晶体管(上一代采用16nm工艺的A10 Fusion集成了33亿个晶体管,华为麒麟970则用10nm工艺集成了55亿个)。A11搭载了64位ARMv8-A架构的6核CPU,其中包括2个名为“Monsoon”的性能核(performance core)和4个名为“Mistral”的能效核(high-eggiciency core),性能核比上一代A10里的快了25%,能效核则快了70%。

而且,与A10不同,A11中使用了苹果自研的第二代新型性能控制器,允许6个CPU内核同时使用,整体性能比上一代快了70%。至于为什么分为性能核和能效核呢?当手机进行发短信、浏览网页等轻量任务时,系统会选择调用能耗更低的能效核(high-eggiciency core),而当手机需要运行对计算能力要求更高的软件时,则需要动用性能核(performance core)进行处理,借此可以有效延长平均电池寿命。

搭载了A11的iPhone X在充满电后,将会比iPhone 7延长2个小时的待机时间。A11的另外一大亮点就是首次搭载了苹果自研的GPU,这是一款3核GPU,性能相比A10 Fusion提升30%,只需要一半的功耗就能达到A10的表现。

这是今年4月苹果宣布和英国GPU设计公司Imagination Technologies“分手”后推出的首款自研GPU,针对AR、沉浸式3D游戏等方面都进行了优化,比A10快了30%。A11里还集成了苹果自研的ISP、自研的视频编解码器等等。

从种种强调的“自研”我们不难发现,苹果已经越来越强调架构的自主化。在彻底跟老朋友Imagination Technologies分手后(并且导致人家股价断崖式下跌70%后),苹果的下一个自研目标也许会移到基带技术上,与高通旷日持久的专利诉讼案件算得上是前兆了。

此外,我们也可以从A11在Geekbench的跑分上一窥究竟:在Geekbench中有A11的几个跑分,其中单核性能最高的是4274,多核性能最高的是10438,而取这些跑分平均值后,单核性能是4169,多核性能是9836。这是什么概念呢?跟上一代A10的“单核成绩3332,多核成绩5558”比起来,A11在两方面的性能有接近30%和50%的飙升。

而iPad Pro中的A10X单核性能平均在3900左右,而多核性能是9200左右,依然弱于A11。而Android阵营的种子选手——高通骁龙835的GeekBench成绩为单核2000左右,多核6500左右。

二、A11就是“人工智能芯片”这次,苹果在自家的A11 Bionic芯片上搭载了一个专用于机器学习的硬件——“神经网络引擎(neural engine)”。现在所谓的手机处理器,比如高通的835、苹果的A11、麒麟970等,实际上所指的是一个“处理器包”封装在一起,这个计算包专业一点说叫Soc(System-on-a-Chip),高大上的说法是“计算平台”;根据分工不同,很多专用功能的处理单元加进来,比如我们最熟悉的是GPU,现在这个包里的独立单元数量已经越来越大,比如ISP(图像处理)、Modem(通信模块)、DSP(数字信号处理)等。

不同的数据进来,交给不同特长的计算模块来处理将会得到更好的效果、更高的能效比,A11的神经网络引擎(neural engine)跟麒麟970的NPU一样,是在手机处理器平台新加入的一个擅长神经网络计算的硬件模块。而这也是为什么从20nm、16nm、到现在的10nm、以及研发中的7nm,各大芯片设计商、代工商都在拼命把芯片技术往小了做,为的就是在不影响芯片大小的前提下挤进更多的独立处理单元。

A11的神经网络引擎采用双核设计,每秒运算次数最高可达6000亿次,相当于0.6TFlops(寒武纪NPU则是1.92TFlops,每秒可以进行19200次浮点运算),以帮助加速人工智能任务,即专门针对Face ID,Animoji和AR应用程序的ASIC(专用集成电路/全定制AI芯片)。有了神经网络引擎,苹果高级副总裁Phil Schiller很有底气的表示:“A11 Bionic是一款智能手机到目前为止所能拥有的最强劲、最智能的芯片。

而基于ASIC的深度学习,实现了高准确率之外,还能比基于通用芯片(GPU、FPGA)的方案减少功耗。”不过,苹果对这款神经网络引擎的功耗、实测性能等方面都没有进一步披露。

A11同时也支持Core ML,这是苹果在今年WWDC开发者大会上推出的一款新型机器学习框架,能让开发者更方便地将机器学习技术整合到自己的App中。Core ML支持所有主要的神经网络,如DNN、RNN、CNN等,开发者可以把训练完成的机器学习模型封装进App之中。

二、苹果A11处理器和骁龙835处理器哪个好

A11处理器性能更好。评测见下图。

该处理器采用6核心设计,由2个代号为Monsoon的高性能核心及4个代号Mistral的低功耗核心组成,相比A10来说至少提升了25%。

三、苹果A11Bionic处理器怎么样

新iPhone上搭载的A11 Bionic 处理器采用六核big。

LITTLE架构 ,由2个“Mistal”的性能核和4个“Monsoon”效能核组成 ,协处理器也迭代更新到了M11。与前作相比,处理器提速最高可达25%,GPU提速最高可达30%。

从安兔兔提供的数据来看,苹果A11 Bionic 设备的单次最高跑分达到了22。6万,突破了20万关口,仅次于苹果A10X Fusion,相较于前作A10,A11的跑分优势更加显著,高出了几万分。

就单项得分而言,A11的“3D性能”达到了8。 3万,“单核性能”为1。

7万,“多核性能”也达到了1。7万。

相比前作A10来说,A11的“多核性能”、“3D性能”提升较为显著。 当然,还是那句话,“没有对比,就没有伤害”。

A11 Bionic 有多强?我们通过安兔兔发布的8月份手机性能榜来对比一下。 从TOP10性能排行榜中,我们可以看出上榜的机型主要搭载了骁龙835、苹果A10、骁龙821三款处理器。

搭载骁龙835处理器的机型跑分从16万到18万不等,搭载苹果A10处理器的iPhone 7P 跑分16。4万,而搭载骁龙821处理器的机型跑分则在16万以下。

A11 Bionic 性能有多强?很强很强。

四、苹果A11处理器架构

A11 Bionic 处理器采用六核big.LITTLE架构 ,由2个“Mistal”的性能核和4个“Monsoon”效能核组成 ,协处理器也迭代更新到了M11。与前作A10 Fusion相比,CPU提速最高可达25%,GPU提速最高可达30%。

A11处理器采用了台积电最先进的 10nm 工艺制程,同时还突破性地采用了六核心的设计。其中大核性能比 A10 提升 25%,4 颗小核较 A10 提升 70%,多性能处理提升 75%。这里需要强调的是,去年的 A10 才刚从双核升级到四核,这才一年就跃升到六核了,参数党不由自主地为苹果点赞。

A11性能核比上一代A10快了25%,能效核则快了70%。

A11搭载了64位ARMv8—A架构的6核CPU,两个高性能核心(大核),四个高效核心(小核)。而A10是四核的CPU,两个高性能核心(大核),两个高性能核心(小核)。

可以看出苹果越来越注重性能和功耗问题了,另一方面也反映出了 iOS 目前的应用越来越复杂了,不得不强化核心。

A11搭载的GPU是苹果自研的三核心 GPU ,性能较 A10 性能提升 30%,而功耗则降低了 50%。换句话来说,A11 能让你获得更长游戏时间的同时提供更流畅绚丽的游戏画面。

A11的官方名字是A11 Bionic。这就意味着A11还有着神经网络引擎,也就是说苹果在尝试着人工智能的应用。我们熟知的面部识别功能(Face ID)就是超深感相机(TureDepth)依靠机器学习算法的功能支持而实现的。除此之外,还能通过生物辨识,影响识别,拍照等机器学习的方式来提升手机性能。

五、苹果新的A11性能究竟有多强

在新机的背后,更令人注意的还是它的处理器:苹果A11处理器。随着三部新品的曝光,这款处理器的性能也引起了热议,因为它的整体性能实在是太强悍了。

根据曝光,此次苹果在A11仿生中与之前的老朋友Powerimagination分手,而首次采用自研的GPU,并且加入人工智能部分的算法。因此大家对其性能跑分也都非常好奇。而网友曝光出A11在运行GFXBench跑分时,曼哈顿1080p跑到88.8fps;霸王龙更是达到173.9fps,对于之下,骁龙835则显得有些不够看了。

这次现身于GeekBench的跑分平台,更是不负众望,A11芯片光是单核的跑分就已经到达了4537分,远远超过4000跑分。

不仅仅是单核跑分强悍,多线程的跑分也接近爆表,达到8975的高分。不得不说,这样的跑分成绩着实令人感到吃惊:A11也太强悍了!不管是单核还是多核的跑分,都能够轻松的秒杀安卓的各大处理器,实在是十分逆天。

苹果在发布会上表示:A11处理器的性能比A10更加强悍,A11但CPU性能比A10至少提升了25%,GPU至少快了30%。很多芯片制造厂商估计看到这个结果和数据肯定都要哭晕了。怎么样各位,看到苹果A11如此强大的性能,是不是有想买iPhone8/X的冲动了?

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