iPhone 13 上的那颗 A15 芯片，是苹果挤的一管「牙膏」？
爱范儿
作者：
周宇@爱范儿
2021-09-17
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十三香。
苹果发布会刚结束不久，这个词语就在人们口口相传下奔赴各地，微博、微信群、朋友圈，虽然 iPhone 13 系列升级幅度不是特别大，但苹果加量减价的做法还是让这一调侃传遍了互联网。不过，在我看来比 iPhone 13 系列更香的，无疑是和它同场更新的 iPad mini 6，不仅用上了 iPad Pro 同款的全面屏设计，还有 iPhone 13 Pro Max 同款满血版 A15 芯片。和去年的 A14 一样，A15 芯片同样基于 5nm 工艺，内部集成了多个模块，晶体管数量从 118 亿颗提升到了 150 亿颗。150 亿颗晶体管是什么概念，这已经十分接近 M1 芯片的 160 亿颗晶体管了，后者可是桌面端新芯片。苹果会将增加的晶体管转变成什么呢，我们不妨先看下 A15 的内部模组，除了常见的 CPU、GPU 以及 AI 芯片模组，A15 还配备了新的显示模块、视频编码解码模块和图像处理器（ISP）等。CPU 仍然是老样子，由 2 个性能核心与 4 个效率核心组成，变化比较大的应该是 GPU 模块和 AI 芯片，这次苹果罕见的在 iPhone 实现了同芯不同配置的设计。iPhone 13、iPhone 13 mini 所搭载的 A15 芯片均为 4 核心 GPU，而两款 Pro 以及 iPad mini 6 则是 5 核心 GPU 满血版。发布会上，苹果没有正面公布 A15 和 A14 在 CPU、GPU 方面的性能差别，反而是公布了 iPad mini 6 与上代（A12 芯片）的差异，CPU 提升了 40%，GPU 获得了 80% 的跨越式提升。有趣的是，去年苹果在发布 iPad Air（A14 芯片）时，同样也是对比 A12 芯片，CPU 和 GPU 分别提升了 40% 和 30%。iPad Air 用上 A14 芯片时，苹果展示的性能介绍虽然不同设备会影响芯片具体性能的表现，但差别不会太大，以 A12 为基准，不难推导出 A15 相较 A14 在 CPU 部分提升较少，反而是图像处理器 GPU 提升较大，专业媒体 AnandTech 在苹果发布会后也发表了相似的推测。当然，同行产品和 A15 芯片仍然有一定性能差距，苹果甚至直接在发布会上表示相比「竞品」CPU 性能强 50%，GPU 性能强 30%。CPU 性能相比上一代几乎没有变化，GPU 部分的性能提升和增加一个 GPU 核心数息息相关，4 核新版本的 A15 图像性能实际表现，可能还要再弱上一个档次。在产品设计方面，苹果确实多次做到了敢为人先，iPhone 13 系列首次在手机端实现了同芯不同配置的情况，两款 Pro 机型用的均是 5 核心 GPU 版 A15 芯片，而数字基本款则是 4 核心 GPU。和此前 M1 芯片版的 MacBook Air、MacBook Pro 类似，都是少一颗 GPU 核心，日常情况下两者的使用体验不会相差太大，毕竟芯片负载不高，而在一些高负载或持续输出的场景中，多一颗 GPU 核心的优势就会更加明显。在 Mac 上，高负载可能是剪辑、3D 建模等工业应用场景，iPhone 上则可能是游戏，以往再强的芯片，遇到《原神》基本上都是被榨干，很难保持全程 60 帧。今年 A15 增加了一颗 GPU 核心，想必体验会有一定优化。这里就不得不说到 iPad mini 6 了，即便是和 iPhone 13 Pro Max 对比，前者在性能释放方面仍然会有优势。iPad mini 6 体积更大，有利于 A15 芯片散热，持续保持较高的性能输出，8.3 英寸的屏幕以及全面屏设计也能带来相对较好的握持感，「游戏神器」诚不我欺。苹果在 A15 上选择提升 GPU 核心数而非 CPU 的做法，其实和智能手机现状相符，经过十多年的发展大多数旗舰在基础体验方面都比较好，不会轻易出现卡顿的现象。即便是往年的 iPhone 12 如今使用依然很流畅，这也是 iPhone 换机周期较长的原因之一。但 GPU 图形性能方面就不一样了，除了《原神》，网易也有在手机端推出开放世界游戏《代号：诸神黄昏》的计划，《鬼泣：巅峰之战》甚至打出了「主机画质」的宣传说法，游戏画质的提升，必然对芯片图形性能提出更高的要求。现在打开 Apple Store app，会发现苹果在上架 iPhone 13 系列的同时，也下架了 iPhone 12 Pro 和 iPhone 12 Pro Max 两款产品，目前在售的 iPhone 为 iPhone SE、iPhone 11、iPhone 12 和 iPhone 13 系列，五代同堂。从初代 iPhone 到现在，iPhone 产品线越来越丰富，而产品之间的区分也越来越细致，以往每年更新的 iPhone 基本都采用同一芯片，今年的 iPhone 13 系列是个例外。iPhone 12 Pro 下架后，仍然是五代同堂我们在之前的文章中就提到过，丰富的产品线能覆盖更广阔的价位段，适应不同人群的需求，但一颗相同的 A 系列芯片已经有些难以覆盖所有产品的性能需求了，迟早是要做出取舍的。iPhone 13 Pro Max 和 13 Pro 这次带来更强、更专业的 ProRes 视频功能，在 iPhone 上就能对视频进行深度调整，自然也对芯片性能提出了更多要求，这才是两款 Pro 机型用上更多 GPU 核心的 A15 芯片的核心原因。同时这种方式也有利于展示不同 iPhone 之间的定位，帮助人们选择，Pro 机型更看重创造力，数字基本款 iPhone 则满足日常使用。iPhone 也在向 Mac 学习产品线定位策略，用芯片区别消费级和专业级产品此次 A15 芯片中，最亮眼的性能提升无疑还是 AI 神经引擎，虽然还是和 A14 一样的 16 内核架构，但算力从每秒 11 万亿次运算增加到了每秒 15.8 万亿次运算，整整增加了 40% 多。AI 算力的提升，带来的效果和 CPU、GPU 并不完全一样，后两者性能提升基本上是纵向增加流畅度，而 AI 算力则是横向功能性的提升。iPhone 13 系列的刘海都有一定程度的缩小，但在功能性方面没有缩水，甚至还见涨，根据苹果公布的信息，前置原深感镜头也支持以往后摄才有的电影效果、杜比视界 HDR 视频拍摄、智能 HDR 4、深度融合等技术，带来了更好的自拍效果。这些技术的引入，少不了 A15 芯片 AI 算力的支持，计算摄影领域的深度融合技术就是其中之一，你用前置摄像头自拍时，iPhone 会在后台自动拍摄多张照片，并将拆解为一个又一个的小图块，根据影像算法找出合适的图块，最终合成一张自然、高动态的照片。摄影原本是一个物理过程，在计算摄影技术处理下，成为了一个数学运算过程。而在计算摄影之外，AI 对于 iPhone 功能的改造也愈发的多了起来，即将发布的 iOS 15 系统有一项名为「实况文本」的功能，可以自动识别图片中的文字、电路、邮件地址、乃至地图线路。甚至于还支持相机实时启用，自动识别文字，乃至实时的语言翻译，目前已经支持了中英法等 7 种语言。这同样是 AI 所带来的改变，通过识别大量图片、文字以及翻译，才能做到自动、实时提取文字信息，而 AI 算力越强、每秒运算次数越多则意味着识别处理的速度越快。押注 AI 基本上已经成为了芯片行业的常态，开创计算摄影的 Google 最近宣传自研芯片 Tensor 时，就称其算力达到了「数据中心级别」。在性能对于智能手机体验影响逐渐减小的趋势下，AI 对于手机功能的改造、升级只会越来越多，而相信之后我们在 iOS 系统中，还会看到更多如实况文本这样的功能。
