前言。如果你当我是果黑,你就认为是吧!
早在骁龙820时代,我就断然,高通输给ARM。
Kryo CPU,敌不过公架CPU。Adreno GPU尚能支撑。
但随时间拉度后,ARM将完成反杀。
移动端处理器只剩下ARM与苹果对抗。
很明显,ARM用于安卓,苹果用于IOS。
如何比较双方性能呢?用跑分?
虽然我认为双平台来比跑分是超级不严谨。因为跑分=性能×平台。
很多人,分析苹果与ARM处理器。却从来不考虑双方cpu与gpu架构,这会影响到改进方向。
未来,就是谈潜力。
单核A73比起A12的单个cpu来说,面积仅有不到1/3。而单核跑分比,却不是1:2是7:10
所以,我引入了叫单位晶体管性能。
因为处理器面积是固定的,所以,一个die的好坏,除了考虑性能,还要考虑面积。
通俗点说。在这个限定总量重量的比赛上。就是一个胖子,能抬200斤。只有胖子一半的重量的瘦子能抬150斤。
很明显如果限定了总重量。瘦子可以放两N个,胖子只能放N个。这样的话双方比值是2:3。
在我看来,苹果的超大核战略胜了一时,输了未来。
因为从单位晶体管性能上,苹果无法与ARM比。所以在ARM做大核后,苹果的单核优势就没了。多核更不要说了。A76的出现,更是将单核差距拉到了只有两成,而面积不到一半。
所以,我一直在等待着ARM发布新大核。
当X1公开后,我就知道。留给苹果的时间不多。
X系列最多更新三代,到X3,苹果的单核将没有优势。
而苹果,却只能从推倒重来。这是cpu端的。
即使是gpu。ARM做大核,做超大核后,苹果落后只会更快。
G78的9000就与A14无差。G710呢?
G710将是G78的两倍面积。G78是G76的两倍。
ARM通过增加面积,迅速将性能拉平。
其实,ARM性能增长,还能预估。
最重要的是,A处理器,改进的空间没多少了。面积已经是最大了。
那只能是芯片工艺给增长晶体管。
所以,苹果比安卓处理器更吃工艺红利。
安卓可以更新架构来增长性能。因为之前用的都是相当于苹果的中小核(指面积大小)。
所以,会出现,苹果挤牙膏的现象。
只要苹果,不发布全新一代的架构,必定输。
A处理器,拿头来与X系列,G7X0系列打?
所以,未来堪忧都是小事,搞不好,是生死危机。
当然,从事物演变来说。
后发者比前者更有技术优势。
苹果先一步完成了超大核。实现了性能天花板。
ARM在吸取苹果的优势后,再做出超大核。必定比苹果更好(ARM本身生态就完善,基础好)
所以,未来苹果不能换架构,就是埋葬乔布斯的江山。
你会发现现在苹果的改进方向是瘦身。大无可大,只能瘦身。
所以,现在评架两者,用单位晶体管性能来比,是最适合的了。也是判断谁走得远。
按照研发一代架构,三年起步,十年不久来说。时间真不多了。
苹果全新架构,做好了吗?
补几张极客湾的图吧
上面这图是显示大核见顶。就跟高通GPU安德鲁的问题一样。不换架构,等变火A
这图显示功耗又涨了,能耗比下降了。
我再次请你们不要给我“科普”堆晶体管的热积效应,堆规模的带宽问题,堆面积的时延问题。
我不呼吸会死,还用你说?
至于说X1不行来否认X系列不行。
事物发展的特性苹果已经证明过了。ARM走对方向,其成果是必然成功的。因为ARM能支撑其路程的困难(指搞出火)
X1不行,可以修改。更何况,高通的能力就是屎。等安德鲁彻底不行,我不认为高通能干得过MTK。
更不要说ARM生态中的大佬级海思了。海思还能魔改!
热堆积、时延与带宽问题。是芯片厂商该有的能力。高通有吗?高通没有。没有这能力,套用都不行。更不要说进阶玩家魔改了。
去年的苹果M1的确让人眼前一亮,单线程性能凭借3.2GHz的频率和x86几款近5GHz的高频CPU不相上下,甚至可以说略胜一筹。然而和M1同架构的A14,和自家的A13甚至A12相比,CPU性能的提升幅度都不算太高,其中还有一部分是得益于频率的提升。而且M1的亮眼,更主要是A系列终于第一次基于相同的软件平台来和x86对比,此前的A系列是只有自家的iPhone、iPad上的iOS使用,跨系统的性能对比往往难以让人信服。实际上早在A9/A9X,苹果已经说自家的CPU性能是“桌面级”的。
CPU产业作为当前人类最高智慧体现的产业之一,汇集了全世界最聪明的一帮人。IBM、Intel、AMD、ARM、高通、三星、华为的人不是傻子,Apple Silicon的人也没牛叉到哪里。CPU设计从来都是戴着镣铐跳舞,在追求性能的同时,还要在多个方面妥协:
至于说A系列吊打一众竞争对手,只看评测数据的确如此。但这是苹果的CPU设计团队的镣铐比别人更宽松而已:
首先是苹果的CPU只用于自家的高利润产品,相对其它竞争对手的产品需要面对众多整机厂商的采购,性能-价格必须与其它厂家竞争,而且还要用于大量利润率远低于苹果的产品,成本非常敏感。类似的,去年毛衣站之前华为的麒麟也是自家使用,且有大量的高利润产品承担成本,后期的成熟产品性能站稳了第二名。
其次是用于手机的A系列,一直都是双核或者双大核四小核的2+0/2+4规格,而竞争对手近几年的产品都是4+4或者1+3+4的规格,A系列少了两个大核,可以把更多的晶体管用来提升CPU的性能。竞争对手不是不想用类似的方法,然而安卓的开放性,决定了安卓对后台应用的限制相对iOS来说非常宽松,加上消息广播和后台唤醒机制,经常会有大量的后台线程消耗CPU资源,大核数量少了很容易造成前台应用卡顿。而iOS的后台应用几乎是无法占用CPU、内存资源的,仅有苹果规定的几种类型服务允许后台运行。联发科早几年的产品就在这上吃了大亏,面向性能市场的Helio X系列,都是只有双大核,性能、市场表现大家有目共睹。
和竞争对手比,A系列的兼容性其实是很差的,对于用户来说可能没什么感觉,但做底层开发的应该多少都知道一点。ARM从32位转移到64位后,标准架构的CPU一直都是兼容32位应用的,而苹果的A系列则是从A11开始完全砍掉了32位指令集。对于苹果来说,因为iOS有统一且唯一的应用分发渠道AppStore和开发平台Xcode,绝大部分应用都可以直接重新编译为64位后分发,这个不算大问题,但对于开放的安卓来说这几乎是不可能的。
而且苹果一向都比较强势,以mac产品线为例,第一家抛弃软驱,第一家抛弃光驱,macOS更换不同指令集体系的CPU都三次了。反正用户、开发者跟得上就继续一起玩,少数跟不上的麻烦你们自己去隔壁找Windows、Linux家玩,老子不伺候。
没有兼容性的开销,A系列可以省下来相当部分晶体管去提升性能。
那么省下的晶体管苹果是怎么用的呢?用来大幅加宽CPU架构。从A7开始,苹果的CPU就比其它同代的CPU宽得多。以最前端的解码单元来说,A7~A10都是6解码,同期的ARM架构都是3解码;A11、A12是7解码,同期ARM是3~4解码;A13、A14是8解码,同期ARM是4~5解码。
为什么CPU的架构宽了能提升性能呢?打个比方,一家工厂有多个车间,就好比CPU有多个运算单元。想提高工厂的产量,就要建设更多的车间。但是车间多了,需要的原材料(指令和数据)也更多,就需要拓宽运输道路(CPU流水线)。路宽了,车多了,需要更多的装卸设备(解码器),车辆调度也更复杂(调度、分支预测),为了更有效的调度,需要更大的临时停车场(ROB,即乱序执行窗口等)。
但是有时候加宽架构的收益很低,因为CPU执行的指令是顺序的。很可能后续的一系列指令要等前面的指令计算完毕才能执行,好比工厂里面一个产品有多道工序,要等前面的焊接做完了才能进行后面的打磨上漆,这时候车间再多道路再宽也没用。
而相对于苹果的这种使用宽架构来提升性能,其它CPU厂家更愿意去增加更多核心——直接去其它地方建分厂。这种方案的缺点是如果要生产单个零部件多、工艺复杂的产品,不如道路宽、车间多的大工厂效率高——单线程效率不如宽架构的CPU核心。而在x86上,效率不够频率补,实际性能上同是台积电7nm工艺的Zen3、Intel晶体管密度等同于台积电7nm的10nm工艺的TGL,跑到5GHz左右和M1是一个性能级别的,而Zen3和TGL都有8核心的SKU,使用了台积电5nm工艺的M1只有4大核。如果真的要跑需要CPU性能的应用,又做了多线程优化的……
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