蘋果A16處理器首張「裸照」曝光：論牙膏怎麼擠最划算？

在一片「靈動島」和「黃牛血虧」的喧囂中，蘋果A16處理器似乎有些低調過頭，不過這並不耽誤果粉扒它的衣服......

一轉眼，蘋果新品釋出會已經過去半個月了，對於iPhone 14 Pro的最大亮點「靈動島」的討論，已經逐漸變成「黃牛囤貨iPhone14血虧」了。

（快來表演一個空中飛人）

這中間，關於這次蘋果推出的新晶片A16，好像一直都沒掀起什麼波瀾。

可能蘋果自己都覺得這一代擠牙膏擠得太過明顯，釋出會上都沒怎麼太提。

別說CPU提升不大，A16甚至在GPU部分連擠都沒擠，直接照搬。

而這也是A系列處理器歷史上的第一次……

來源：極客灣

不過即便如此，果粉的熱情還是在的。

A16的第一張「裸照」

最近，有網友上傳了一段視訊，展示了A16（右）和M2（左）的透檢視。

雖然解析度很低，但也保留了相當多的特徵，便於進行後續的分析。

與M系列的晶片不同，蘋果沒有公佈A系列晶片的模具渲染圖。

因此，我們只能根據相對的結構尺寸做一些假設，看看能從A16的第一張公開的裸照中瞭解到什麼。

一句話總結：相比於A15，蘋果針對A16的全新設計，足以抵消臺積電N4製程帶來的電晶體密度的提升。

A16VS A15

首先，A16的小核（E-Core) L2快取大小和A15保持不變，為4MB。

假設各區域之間的快取陣列面積不變，則可以推斷出，大核P-Core Cluster的二級快取從A15的12MB增加到了A16的16MB，後者快取陣列的面積大約是4MB的4倍。

與A15相比，A16的快取記憶體增加了33%，與A14相比增加了50%。

雖然增加速快取是一種非常簡單的改進架構的方式，但隨著快取規模的擴大，收益會越來越少。

P-Core Cluster L2快取記憶體：

A14：8MB

A15：12MB

A16：16MB

A16（左）和A15（右）

不過，系統級快取（SLC）減小了——從A15的32MB下降到A16的24MB（約為4MB L2陣列面積的6倍）。

與之前相比，A15的SLC大小是A14的兩倍，這次砍掉SLC還是挺讓人意外的。

然而，A16在LPDDR4X-4266（A11到A15）使用了5年之後，終於升級到了LPDDR5-6400。而這50%的記憶體頻寬增長可能足以抵消SLC降低帶來的效能損失。

系統級快取（SLC）：

A14：16MB

A15：32MB

A16: 24MB

從佈局上看，各代產品的格式基本保持一致，記憶體、NPU、P-Core、SLC和GPU都有類似的佈局。

然而，E-Core叢集的位置有所不同，在P-Core和SLC之間，而不是在它旁邊。

面積：應該大了一點

根據現有的資料，包括這次的視訊，暫時還無法確定A16晶片具體的面積是多少。

但理論上，尺寸會比A15略大，如果A16和A15的4MB L2陣列佔用面積相同的話。

生產成本方面，A16也會高於A15，但主要因素在於搭載了更昂貴的LPDDR5。畢竟，芯片面積差異不大。

架構方面，A16上的Everest P-Cores似乎是一個新的核心，內部佈局與A15上的Avalanche不同，其面積似乎會略大一些。

A16上的Sawtooth小核似乎也有與A15上的Blizzard不一樣的佈局。

A16上的GPU核心設計在這裡是看不出來的，但是面積和效能似乎與A15相同（就是一樣的）。

（為方便對照，再放一次）

A16（左）和A15（右）

效能：提升越來越小

對A16的獨立測試表明，效能的提高已經趨於平緩，這是類似工藝節點上的三代產品的直接結果。

蘋果可以增加晶片尺寸以獲得更多的效能，但這也會增加成本。顯然，蘋果肯定是不會這麼做的。

如果想要看到明顯的效能提升的話，估計得等到下一代3nm工藝了。

在Geekbench CPU跑分方面，A16單核得分比A15僅高出8%，多核得分表現稍好，提升幅度為14%。總體看來提升不大。

蘋果：有時間多玩玩「靈動島」吧，跑分看看就行。

至於和友商的對比，畫風沒變，依然吊打。（三星：我躺平了，勿cue）

單核、多核跑分優勢都在40%以上，蘋果釋出會上只拿出了A13來對比友商，可以說是很給面子了。

把Geekbench換成3dMark，分數上的差距似乎拉開了一些。

好吧，三星又一次當了合格的背景板。

三星：我記得你們PC界有個老梗，叫什麼「默秒全」來著？

但凡高通給點力，蘋果也不至於連牙膏都不帶擠的。

神經網路引擎

神經網路引擎是蘋果在2017年的A11晶片中加入的。

那時，它還是一個雙核的處理器，算力「只有」6000億次/秒。

而到了A16這一代，神經網路引擎的算力已經達到了170000億次/秒。

神經網路引擎的演變：

A16 / iPhone 14 Pro：16核，17 TOPS

A15 / iPhone 13 Pro ：16核，15.8 TOPS

A14 / iPhone 12 Pro：16核，11 TOPS

A13 / iPhone 11 Pro：8核，速度快20%，功耗低15%

A12 / iPhone XS：8核，5 TOPS

A11 / iPhone 8和X：2核，0.6TOPS

雖然日常能夠感知到的效能變化不大，但是在其他地方，蘋果還是略有創新的。

顯示引擎

比如，這次A16晶片有一個全新的元件——顯示引擎。

實際上就是給息屏顯示準備的。

這個模組實現了1Hz重新整理率、Always On功能、更高的顯示器峰值亮度和先進的抗鋸齒技術，以實現流暢的靈動島動畫。

ISP

此外，A16新的ISP和光子引擎，也讓iPhone 14 Pro系列實現了iPhone有史以來最重要的相機升級。

新的ISP設計可以支援更高畫素的感測器，而在處理每張照片的時候，可執行4萬億次操作。

參考資料

http://www.angstronomics.com/p/apple-a16-die-analysis

http://www.phonearena.com/news/A16-Bionic-explained-whats-new_id142438

本文來自微信公眾號 “新智元”（ID:AI_era） ，作者：好睏 David ，36氪經授權釋出。