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浅谈一下 Apple A20 Pro 芯片。先来看看 CPU 性能核心 P-Co

浅谈一下 Apple A20 Pro 芯片。

先来看看 CPU 性能核心 P-Core,苹果这次把频率拉到了 4.93GHz,上一代 A19 Pro 是 4.26GHz,再回望过去 6 年 A 系列的 CPU 频率基本都是每代提升一两百 MHz,但如果对比同期架构的 M 系列芯片,会发现苹果其实一直是有能力把频率拉得更高,过去 iPhone 上的 A 芯片是苹果刻意做了限制,原因也很好理解,PoP 封装下,SoC 与内存堆叠在一起,散热能力非常有限,频率拉高后积热问题就非常严重,与其让芯片短时间冲高频,不如限制峰值频率,换取更长时间的稳定性能。

这也是这次发布会,苹果在 A20 Pro 上反复强调的一点,也就是“持续性能”,这一代换成 WMCM 封装后,积热问题就得到了改善,CPU 频率可以有进一步提升的空间。

从目前的信息来看,A20 Pro 的 P-Core 很可能已经和 M 系列的核心进一步分开设计了,甚至在前端规模和内部结构上,都针对手机的功耗、散热以及高频运行进行了调整,这种情况其实从 A19 Pro、M5 这一代开始,A、M 两边的大核就已经有意去做区分,不是简单把 M 系列的核心原封不动搬到 A 系列上用,比如 M5 系列的 P-Core 就拥有私有 L2 Cache,而 A19 Pro 没有采用完全相同的设计,到了 A20 Pro,这种分化就更加明显,核心内部结构进一步针对 iPhone 做调整,控制核心规模和功耗的同时,频率拉的比 M6 的超大核还要高。

再来看 CPU 的能效核心 E-Core,这次 L1 指令缓存提升到了 160KB,L1 数据缓存提升到了 96KB,L2 共享缓存提升到了 8MB,上一次苹果明显提升小核 L1 缓存,还是 A14 芯片,L1I 从 A13 的 96KB 增加到 128KB,L1D 从 48KB 增加到 64KB,这个缓存规模实际上连续用了 6 代,直到这次的 A20 Pro 才再次迎来提升,提升缓存可以让 E-Core 在更大的工作集下从缓存取数据和指令,减少访问更慢的更高层级缓存以及内存的次数,特别是对于现在越来越多的后台任务、以及折叠屏上要做多任务处理来说,不需要单纯依靠提高频率,也能提升小核处理持续任务时的效率,也就是这代的 E-Core 频率相对上代几乎没什么变化。

接下来重点看 ANE,也就是苹果的神经网络引擎,苹果显然已经意识到,未来 AI 的一个重要方向就是本地运行小模型,这一代直接把 ANE 规模翻倍,如果是维持上一代相同的运行频率,理论 FP16 稀疏算力就能达到 80 TOPS,从这个方向来看,苹果可能是在下一盘更大的棋,发布会上其实也透露出了这种意图,手表、耳机等设备负责持续采集数据,未来如果再接入眼镜、指环等更多设备,iPhone 就可以作为整个系统的核心节点,负责设备连接、数据汇总和本地分析。

内存规格应该大家也都知道了,苹果没有继续堆更高规格的内存,而是继续用 LPDDR5X-9600,通过增加两个 LPDDR PHY,把内存位宽从 64bit 提升到了 96bit,在成本和带宽之间做一个平衡,这样一来,A20 Pro 的内存带宽可以达到 115.2GB/s,比 LPDDR6-10667 采用 96bit 位宽时的 113.8GB/s 还要高。

GPU 这次也从上一代的 6 核增加到了 7 核,苹果给出的图形性能提升最高达到 40%,只是增加了一个核心,就能带来这么大的提升,显然不只是简单增加了一个核心,应该还有其他架构上的变化,这部分还在研究,后面再单独展开聊了。

(配图为 A20 Pro 芯片实物图、宣传图、架构图,均是高分辨率版本,感兴趣的网友打开点击原图保存收藏)