80岁老奶奶都能看懂!iPhone 15的A17 Pro芯片到底有多强

80岁老奶奶都能看懂!iPhone 15的A17 Pro芯片到底有多强

首页休闲益智2048内卷正版更新时间:2024-05-06

就在上个月,iPhone 15系列发布了。相比基础款的iPhone 15,iPhone 15 Pro的“聚光灯”显然要更多,这是因为除了外观设计和影像的升级之外,芯片也拉开了距离。

众所周知,iPhone 15 Pro采用了台积电3nm制程工艺的A17 Pro,这是苹果公司和台积电合作开发的最新处理器,比A16芯片更先进。也正是这一细节升级,使得 Pro系列受到更多用户的认可。

现在距离新机发售已有一段时间,网上关于这颗A17 Pro芯片也有了很多深度解读,但它对消费者来说到底是什么样的存在?今天,我就用80岁老奶奶都能看懂的方式来告诉你!

咱先用一些通俗易懂的比喻,讲一讲处理器是怎样运作的,顺带着跟大家聊聊A17 Pro芯片的变化。

一般来讲,正常手机软件在运行时,当你手指点击到屏幕的一瞬间,屏幕上的传感器识别了手指的运动,会收集命令到内存里。

这里可以将内存看作是一个忙碌的秘书,这个秘书有个文件柜,平时存放着我们手机里的各种数据,她还有一个小本本,记录着你点击屏幕给到的各种命令。

而处理器则是一个领导,领导会不断地从小本本上看到命令,根据命令打开或关闭秘书的文件柜,然后去思考,再根据你提的要求去行动。

苹果官方所述,领导的整个身体架构被重新设计,采用了6CPU 6GPU的配置,还有神经网络芯片(NPU)、ProRes编解码器、显示引擎、AV1解码器、USB控制器等,性能相比上代提升20%。

好,下面咱们再来对比一下A16芯片,也就是去年的领导,他的身体结构变化。其中CPU部分,也就是领导的脑子,采用全新CPU微架构和设计,也经过了改进,这上面是两个性能大核,专门处理一些难度大的工作,官方称给领导增了一点点智慧,有进步,但不多,性能核心只提升了10%。

除了两个性能大核,A17芯片的CPU还有四个能效小核,专门处理一些难度小的日常工作,小核带来竞品3倍的性能功耗比。这个竞品是谁没说,反正是干同样一份工作,这位领导更省脑力(功耗),看起来没隔壁领导(A16芯片)费脑子。

官方又说了,上面这一块大核,有着更宽的解码单元和执行单元。

什么意思呢?不是说领导大脑的脑回路发生了变化,而是说领导大脑负责理解的一个「单位」颞叶,还有负责决策的额叶加强,大脑更灵光了。

而且还升级了分支预测,这个分支预测也就类似于领导的直觉或者预感,可以在面对不确定的情况时做出快速的判断。

另外CPU频率达到了大核3.78GHz,小核2.11GHz,频率指的是CPU每秒执行的时钟周期数,对应领导脑子的思维速度。

还有另一个叫IPC的东西也有提升。这个IPC指的是每个时钟周期执行的指令数量,你可以简单理解为领导脑子的思考效率,他们之间的关系就是工作速度×工作效率=工作质量的关系,即频率×IPC=CPU性能,也就是思维速度×思考效率=大脑总能力。

总体看下来,这颗领导的脑子思维极其敏捷,成为了领导有生以来的最强大脑。而且思维能力是隔壁公司的所有领导都比不了的,堪称NO.1。

那领导的脑子到底够用吗?考虑到大部分小白看不懂复杂的图表和参数,那就不如省去这个环节,直接看结论:

这个大核当高强度工作,CPU满载了的时候,虽然思维速度更快,但非常费脑力(功耗),比隔壁公司骁龙8 Gen2等一众领导更费脑力,甚至高强度工作一定时间后开始降频,就等于是脑子自己受不了,自动降低思维速度,此时就需要休息了,或者需要散热背夹——咖啡或下午茶来缓解。

而小核处理难度小的工作时,比去年的自己多费了一丢丢的脑力,几乎可忽略不计。

但是如果跟隔壁公司领导骁龙8 Gen2比,就要优秀很多,干同一个工作,隔壁公司领导骁龙8 Gen2要比他费一倍多的脑力,而且思维速度不及他一半,这个差距还是非常明显的。

整体来看,长时间工作机身发热(出现负面情绪)没有改变,续航(长时间工作时长)比去年的自己更差。看来…这领导是长时间工作不太行了,坚持不了这么长时间了,不比以前了。

此外官方还说了,对比A16,A17的晶体管数量从160亿提高到190亿个。这个说的晶体管,可以粗略地把它类比为领导整个身体的神经元,神经元的增多,让领导各器官的感知与反应能力增强,不过具体是哪个部位的晶体管更多我们不得而知。

不过A17对比隔壁领导,它的晶体管数量超过了老领导M1(160亿),接近去年荣获优秀挤牙膏奖的M2(200亿),更是在数量上超过了在隔壁公司养老的麒麟9000(153亿)。

上面也附上今年业界各位优秀领导代表的业绩,给大家做个参考对比。

开头还说了,A17这颗芯片,是全球首款3nm芯片。这里3nm指的就是制程工艺,是晶体管的栅极宽度,你可以简单把它理解为组成身体的最小单位尺寸。(这里也是简单类比一下,杠精别杠~)

需要注意的是,并不是这个纳米数越小越好,越大越差,比如隔壁领导身高一米五,你能说他就真的浓缩都是精华了吗?这可不一定,那对门公司来的新员工麒麟9000s还7nm呢,人家也不是傻大黑粗啊。

那么问题来了,真正决定领导是否上进的到底是什么?答案是CPU微架构设计、CPU频率和晶体管数量。也就是领导大脑的架构、大脑思维速度和整个身体的神经元数量。

那说完了领导的脑子,这个提升可能较小……

再说说领导的眼睛——GPU,这个提升要更大。领导的这枚眼睛,多出来了一小块,是比之前A16要多出来的一个核心,峰值性能提升最高可达20%。哎,那不就是视力更行了嘛!用了新设计的着色器架构,内部设计变了,还加入了光线追踪,属于学人家隔壁公司高通和联发科激光打眼了。

可以说,之前是靠软件脑补出来的光线追踪,现在直接变硬件级,使得像一些自然光线处理效果更真实。有消息称,这个功能疑似是为后续苹果眼镜M3芯片做准备的,也就是为了帮助隔壁部门的苹果眼镜 “上位”,才提升了这方面能力。

而在iPhone 15 Pro系列的游戏实际体验上,面向消费者的支持光追的游戏第一个游戏是逆水寒,但目前暂时还没上线。

我们可以从演示画面中看到开启光追后的效果,比如水波、灯光、火焰、天气这些细节表现,你觉得这样的光线效果提升大吗?

至于全新加入的MetalFX,类似英伟达DLSS、AMD FSR这样的超采样技术,意味着跟上了电脑显卡的步伐。别看这么一长串英文,他们本质就是游戏快速图形渲染技术,也就是眼睛的视网膜,将三维场景转换成二维图像,同时根据不同的方法和需求来呈现不同的效果。

最终,眼睛能更快地看到更精细的画面效果,高帧率流畅玩游戏。

这项技术其实也是借助了神经网络引擎(NPU)去「超分」出来的,也就是「猜出来」了更多的细节。(这里的神经网络引擎(NPU),我们后面再讲~)

顺带一提,像支持MetalFX的《生化危机:村庄》在10月30日才正式发售,《生化危机 4:重制版》上线要等到12月31日,还有《刺客信条:幻景》得等到明年了,不过你也别太期待,像《生化危机:村庄》都只能跑30帧。

但话说回来,A17芯片就算学人家激光打眼,最终整体视力也不如骁龙8 Gen2。要知道,隔壁公司这位叫骁龙8 Gen2的员工,即将进化成更强的骁龙8 Gen3,这岂不是被人家内卷到了。

再来看这个神经网络芯片(引擎),我们姑且把它看作领导的整个身体的神经系统。老样子,照例打个比方~神经网络芯片是一个模仿动物神经网络行为特征的NPU,它能够提高机器学习任务的速度,主要包括视频分析、语音识别和图像处理。

消费者最常见、最能感知到的,就是为手机提供解锁面容识别的算法支持,还有拍照的时候,自动开启人像模式,调整画面景深信息,电影效果模式中的画面焦点实时自动转换,还有前面说到的游戏里的MetalFX超分算法等等。

而新机上的这颗新神经网络芯片(引擎),官方称每秒可执行最高达35万亿次操作,能本地化运行模型,不用跑云端,让iOS 17中新加入的自动纠错、从照片背景中提取主体处理效果更佳。

这个自动纠错可以用系统自带输入法打出来带下划线的字,目前适配了微博搜索框、微博轻享版(原微博国际版)、QQ、Pages、Safari浏览器等,照片背景提取主题就是相册里的长按抠图。

而这对应的就是,神经系统支持身体各种复杂功能的能力。

另外运行机器学习模型的速度提升最快可达2倍,比如iOS 17中还有一个为有失语风险的用户创建个人语音的功能,可以在本地训练个人语音库,模仿学习你的声音并读出来的速度变快。

算力呢,也从17 TOPS来到了35 TOPS。TOPS是衡量芯片计算能力的单位,1个TOPS,意味着每秒可以进行1万亿次计算,进化了这么多「TOPS」,提升幅度可想而知。

这也就意味着神经系统的传输速度翻了一倍,同样对比隔壁公司领导,在这方面能力最出色的高通第四代座舱芯片骁龙8295,他的算力为30TOPS,而且人家还是车企部门的。

话说,我也用手机端的AI绘画软件Draw things简单试了试。随便导入一个模型,生成一张2048*2048的图片,选择调用CPU NPU,最终1分20秒出图,该说不说,这速度还是挺快的。

不过算力虽强,但是看看人家隔壁公司领导,都已经加入大模型了,能智能问答,还能够根据用户的文字要求创作文案,还还可以写周报、做旅游攻略、甚至写代码,所以说,这知识储备是不如人家的。

话说回来,这肚子里边没东西,那最能看出来这一点的就是领导这嘴巴— —Siri,还是不够能说会道,不能侃侃而谈,显得有点蠢。

不过啊,领导未来可期~听说苹果的自研大模型“Ajax GPT”的能力水平,可能在GPT-3.5之上,参数量也超过2000亿。

也就是说,领导公司总部不知道从哪搞来了“外星三体科技”,后面的这个大量的知识储备将直接一次性灌输给领导,可以小小期待一下。

说完了神经网络芯片,咱们再来说说其他部分。相信大家会好奇,为什么这代芯片命名的后缀,从Bionic变成了Pro?

其实就是因为加入了领导的身体被重新设计,加入了ProRes编解码器、Pro display显示引擎、AV1解码器和新USB控制器,让芯片更「专业」了。

说到这里,聪明的你可能会发现,我从一开始,就试图组成一个领导&秘书宇宙,以便大家能通过这种方式更好地理解A17 Pro芯片,但是…到后面实在是类比不动了

好了,咱接着聊正事儿。第一个ProRes编解码器,是用来对苹果的ProRes格式的视频进行编码和解码的。其中这个ProRes格式是苹果公司开发的格式,最大的优点就是能记录更深度的色彩信息、高光和暗部很多细节,宽容度(亮度范围)也更高,这是普通格式拍摄无法实现的,那这个编解码器就是通过硬件,对视频的每一帧的每一个像素点进行转码和压缩。

第二个Pro display显示引擎,用来驱动iPhone的自适应刷新率,对屏幕每秒刷新的速度起到作用。以及全天候显示功能,锁定屏幕变暗,然后用最低速度刷新屏幕达到省电效果。

第三个AV1解码器,这是之前苹果所有的A、M系列芯片都没有的,它的作用是为流媒体服务提供更高效、更高质量的视频体验,但不支持编码。

未来的高码率视频都采用AV1格式编码,如果以后手机、iPad端的B站、YouTube等app加入了像电脑一样的AV1格式编码播放策略选项,那么搭载A17 Pro芯片的设备硬解(硬件解码)会加速解码速度,减少CPU负担,更省电。但如果up主/博主上传的是低码率视频,那就没什么意义了。

至于第四个全新的USB控制器,支持了USB 3.1,最高速度10Gb/s,这个USB 3.1在M系列芯片的iPad上,早就通过PCIe外挂的控制芯片支持了,而且事实上前代的A14、A15、A16芯片内部也有USB控制器,支持的是USB 3.0,最高速度是 5Gb/s。

所以很明显了,这速度是比之前快了一倍。

官方还说传输速率的时候,没从控制器上跟USB 3.0比,而是跟iPhone 15上USB 2接口比,这个传输速度才480Mb/s,这样粗略一算,那可不就是能快20倍嘛。

这里我也真实操作了一下!由于iPhone 15 Pro上附赠的是USB 2的数据线,所以我们另外找来一条USB 3.1数据线。

如果大家要买的话,请仔细看好USB 3.1,有三个名字:分别是USB 3.1 、USB 3.1 Gen2(第二代)和USB 3.2 Gen2(第二代)。或者你也可以无脑认准“10Gb/s”,大家在买的时候不要买错了。

回归正题。我把它和一个固态硬盘相连试了试,拍摄4K 60帧ProRes视频,可以直接外录到硬盘中。另外iPhone 15全系都支持投屏到外接显示器上,全系支持最高4K 60帧 HDR视频输出,但这个应该就跟A17 Pro上的USB控制器无关。

发布会上还提到了附加芯片,也就是负责定位的UWB芯片。此前是第一代U1,现在是第二代超宽带芯片U2,以及负责通讯信号的高通X70,5G基带芯片是外挂的…这俩芯片由于都不是集成在A17 Pro里的,咱们就不多提了。

总的来看,A17 Pro性能确实到了天花板,但也能看出来,手机芯片工艺也没有太大提升空间。

从消费者角度出发,性能确实也是过剩了。不过消费者最能感知到的,反而不是性能,而是散热,总不能一运行游戏就上散热背夹吧。老是让用户去自适应也不是办法,还是希望在机身内部散热方面能改善一下吧,不然就是「吕布骑狗」了。

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