成本是蘋果 A15 的 2.4 倍，A16 就這點提升？

2022年10月11日11:00:34 科技 1288

在今年的 iPhone 14 系列發布會上，蘋果對 A16 晶元沒有花費太多筆墨。而根據後續的實測中我們可以得知，A16 相較 A15 的整體性能提升不到 20%。

有人會說，蘋果已經厚顏無恥到這種地步，不僅 A16 擠牙膏，A15 還更是一款型號用兩年，也有人說摩爾定律已經失效，後續 SOC 的升級幅度只會越來越小。

然而我們此時回顧一下歷史，會發現蘋果從自己開始做定製晶元以來的這十年間，蘋果已經能夠將 CPU 性能提高 100 倍， GPU 性能提高 1000 倍。

在最開始的 iPhone 2G、iPhone 3G 中，它們搭載的處理是三星的 S5L8900【90nm】，單核 412MHz、GPU 是 PowerVR MBX Lite。

而到了iPhone 3GS，3GS 後綴的 S 也代表了速度 (speed)，處理器相應升級為三星 S5PC100【65nm】，運行頻率提升到 600Mhz，GPU 則是 PowerVR SGX535，在這台手機上，我們已經可以流暢的遊玩無盡之劍、現代戰爭 2 等手游。

之所以要提及前面的三星，是因為在 iPhone 4時代，蘋果正是基於三星這顆 S5PC100 魔改出了自己的 A4 晶元，這也是蘋果內部設計的第一款 SOC，當然，也有人說處理器是蘋果找三星定製的，只不過打上蘋果自主設計的標籤。不過，真相與否這些在今天已經沒那麼重要了。

A4 有 iPhone4 和 iPod Touch 上以 800Mhz 運行的版本，也有 iPad 上以 1Ghz 運行的版本，值得一提的是的，採用 Cortex-A8 內核的 A4 看重電源效率管理，刪去了 iPad 和 iPhone 不需要的模塊，而由於 L2 升級到 640K，GPU 升級為 PowerVRSGX540，理論上每秒可以處理 3500 萬個多邊形和每秒 5 億個像素，所以你甚至能用它流暢運行狂野飆車 8。

到了 2011 年的 A5，CPU 和 GPU 都升級為雙核，並且有三個版本，45nm 用於手機，工藝改良版的 32nm 用於 iPod 和 iPad，此外還有一個屏蔽核心板的用於 apple TV，所以其實從這裡，我們也能找到 A15 不同體質用在不同機型上的歷史淵源。

A5 相較 A4 升級幅度極大，CPU 性能提升 2 倍，GPU 提高 9 倍。雖然 iPhone4 和 4S 長得差不多，但兩者在運行 iOS7 上加入的毛玻璃特效時，完全就是一個天一個地的體驗，搭載 A5 的 4S，得益於其強大的處理器性能，也因此將系統版本更新撐到了 iOS9。

對了，相較 A4 的工作頻率固定在 800 MHz，A5 可以根據運行程序的不同而自適應工作頻率。

2012 ，蘋果 A6 伴隨 iPhone 5 發布，這是蘋果第一款非標準 ARM 架構的處理器，A6 採用三星 32nm 工藝，與 A5 相比，它的功耗降低了 22%，速度和 GPU 性能均提升了 2 倍，拍照速度也提升了 40%。

A6 使用 ARMv7 的雙核 CPU，稱為 Swift，而這個名字後來也被蘋果用在了 2014 年推出的新編程語言上。值得一提的是，到了 A6 這一代處理器是開始有一定程度的領先，也正是從這代開始，A6 處理器走上了和安卓高頻多核不同的道路，而是低頻大核心策略。

伴隨 iPhone 5S 發布的 A7 處理器，基於 28nm 工藝製成，集成了超過 10 億個晶體管，在發布會上，蘋果官方自信的放出了這個 CPU 性能相較初代提升 40 倍的圖片。

從這一代開始，安卓與蘋果的差距越來越大，因為彼時的安卓廠商正好碰上了火龍 810 這個大冤種，而從其他方面來說，A7 也是具有里程碑意義的，它是首個基於 ARMV8 架構處理器，首個用於智能手機和平板電腦的 64 位架構處理器，並且首次加入 M7 運動協助處理器，且 GPU 支持蘋果新開發的 metal 遊戲圖像引擎。

可能由於 A7 牙膏擠得太猛，到了 A8 這裡就顯得平平無奇了許多。與 A7 相比，它的 CPU 性能提高了 25%，GPU 性能提高了 50%。

然而需要注意的是，A8 上的 iPhone 6 和 6Plus 解析度也有所升級，所以雖然 GPU 提升 50% 不算低，但這更多的性能開銷也被吃掉，除此之外還有 1G 運存的鍋，所以 A8 的iPhone6 系列和 A7 的 iPhone5S 一樣，系統更新只支持到了 iOS12。

2015 年，A9 處理器來了，全體起立！

本代處理器採用了三星 14nm 和台積電 16nm 雙工藝，A9 也是蘋果與三星簽訂合同製造的最後一款 CPU，此後所有的 A 系列晶元均交由台積電製造。

當然這些都不是重點，A9 作為蘋果 A 系晶元歷史上提升幅度最大的一款，相較於 A8，CPU 性能提升了 70%，GPU 提升了 90%。

同樣是跑 GFX 曼哈頓 3.0，6S 能達到 41 幀，而 iPhone 6 只有 20 幀。直到 2022 年你還能用 6S 或者 SE 以 60 幀流暢運行王者榮耀。系統版本更是堅挺到了 iOS15，是目前系統更新堅持時間最長的處理器，大名鼎鼎的釘子戶。

iPhone7 上的 A10 Fusion，其實也是有里程碑意義的，作為蘋果首款首次採用 2 大 + 2 小四核心架構的處理器，其設計概念也一直被沿用至今。

這款處理器上台積電也首次引入了新的 InFO 封裝技術，這也是台積電能夠獨攬蘋果晶元代工的一大原因。不過也可能是因為蘋果第一次玩這種四核心架構，功耗發熱控制的不太理想，所以即便它的性能提升幅度不算小，（CPU 提升 40%，GPU 提升 50%）但實際上你很難完美髮揮出它的全部性能。

而到了 A11 處理器，可以說又帶了一個全新的概念——仿生晶元。

作為蘋果蘋果旗下首款採用 6 核心架構的 SOC，它採用了全新的 10nm 工藝，CPU 多核性能提升幅度驚人，有 75%，但單核性能只提了 20%，創下了當時的歷史最低。

值得一提的是，蘋果在挖了 Imagination 不少高層後，終於首次在 A11 上採用了自主的 GPU 架構，但作為第一款自研 GPU，表現有一點點小翻車。另外也有消息表示，蘋果也正是從這段時間開始著手M系晶元的設計。在這一年，iOS11 也徹底淘汰 32 位處理器，全面進入 64 位時代。

A12 處理器搭載的 XS、XR，也被不少用戶稱為新一代神機。A12 基於台積電 7nm 工藝打造，CPU 依舊是 2 大核 + 4 小核的設計，其大核主頻為 2.49GHz，小核 1.59GHz。性能較 A11 仿生最高提升 15%，小核心功耗最多降低 50%，CPU提升其實較為有限，但四核 GPU 比 A11 快 50%。

GPU GFX 曼哈頓 3.0 可以跑到 148 幀，相比前代高出 61%。其實 A12 的功耗還是有些高的，但由於吃了台積電 7nm 的紅利，在實用性上要優於 A10、A11不少。

A13，又一個神仙處理器，至今仍被蘋果在發布會上拿出來提：友商仍在追趕我們的 A13。

A13 採用台積電第二代 7nm N7P 工藝製造，包含了 85 億個晶體管。兩個高性能核心比 Apple A12 快 20%，功耗降低 30% ，四個高效核心比 A12 快 20%，功耗低 40%。

A13 的功耗之所以控制的如此之好，一方面也是因為蘋果在上面使用數千個時鐘門、數百個電壓域，從而更好地控制電源使用。根據極客灣 SOC 天梯榜里的數據，A13 也 107.7 分的能耗比排行第 3。

伴隨著 iPhone 12 發布的 A14 Bionic ，是首個商用的 5nm 晶元，它包含 118 億個晶體管，搭載 6 核 CPU 和具有實時機器學習功能的 4 核 GPU，以及 16 核 AI 處理器，每秒可進行 11 萬億次運算。在 Geekbench5 中的跑分中，單核可以到 1500 以上。

也就是說安卓這邊如果想趕超，怕不是得等到 Cortex X3 大核才行。。。