Pro能否成为破局的关键,androbench ios版本( 四 )


高通购买ARM的内核,在缓存、内存控制器等方面修修改改(有个魔幻的说法“魔改”),设计出自己的处理器,然后打上自己的品牌Kryo?(见下图骁龙865官方PPT蓝线处) 。华为海思则是购买ARM的公版处理器,所以外宣时要露出ARM的商标,CPU是“Cortex-A7x”,GPU是“Mali-G7X”(示例见下图) 。
可以看出,苹果A系列芯片是在ARM指令集体系架构上设计,设计能力最强,高通比苹果差接近两个层级(在内核基础上魔改),华为、联发科、三星(猫鼬的自研CPU内核失败)则差了两个层级,处理器内核设计能力可以说是0 。说到这里,需要特别提醒一下,现在国内有种看法,就是“用ARM公版处理器是没技术含量,魔改公版才是真男人” 。
说实话,这种论断很肤浅,因为魔改内核,其实能改动的地方有限,主要是在缓存大小和内存控制器上动刀,往往是出于成本而不是性能考虑,和直接采用公版处理器差别不大,弄不好还不如公版处理器 。麒麟芯片的CPU性能近年进步很大,就和采用原汁原味的公版处理器有关 。另一个更重要的原因是,手机高端SoC芯片设计属于集成设计,可以说和内核开发属于两个层次,也是很复杂的系统工程 。
将各种内核集成到一起,既要解决电磁辐射干扰、功耗发热,还要考虑制造工艺匹配等诸多问题,其中任何一项短腿,整个芯片设计将会翻车 。案例可参考某国产手机大厂芯片设计的血与泪的坎坷历程 。选公版处理器更多关乎的是商业策略选择,因为ARM的公版处理器,让华为海思、三星和联发科等芯片集成设计厂商省掉了从“0”到“1”的过程,可以从“1”直接开始设计SoC芯片,节省出开发处理器内核的时间成本和资金成本 。
但是,重点来了:公版处理器的短处也很明显,处理器的性能系于ARM一身,如果ARM很争气,那好说,大家的芯片性能就集体强大;如果ARM掉链子,大家的芯片性能就集体难看,典型的“一荣俱荣,一损俱损” 。ARM刚刚过气的GPU Mali-G76,采用Bifrost架构,在这个架构上,ARM太喜欢挤牙膏了,挤了好几年,从Mali-G71挤到Mali-G76,挤了6“代”GPU,意味着换了6次马甲 。
ARM大概感到不好意思,到2019年,终于推出采用全新架构Valhall的GPU Mali-G77 。ARM在GPU上多年挤牙膏,害苦一帮合作小伙伴,联发科、华为海思和三星的SoC芯片的图形性能既遭苹果A系列暴揍,又被高通骁龙的Adreno GPU痛殴 。近期三星Exynos芯片遭欧洲用户联合签名抵制,自家手机部门又拒绝在韩国销售的手机上使用Exynos芯片,如此“奇耻大辱”,背后和ARM在Bifrost架构上热衷挤牙膏、换马甲有很大关系 。
苹果的商业策略是放弃公版处理器,购买ARM的指令集体系架构(Architecture)授权,设计自己的处理器,坏处是从0开发处理器,好处则是命运掌握在自己手里:想要什么样的处理器,大胆设计就是了,天花板不再是ARM,而是自身设计水平 。另外,苹果有自己的操作系统iOS,而SoC芯片设计和处理器内核设计的显著不同之一,是处理器内核设计是传统的硬件设计,对操作系统等软件考虑较少,而SoC芯片设计需要软硬件综合考虑,苹果有自己的操作系统,又等于给A系列芯片的性能加了分 。
这就是为何iPhone的运存容量一直是千元机水平,但流畅度却超过安卓机的原因 。因为安卓手机的操作系统编写和SoC芯片设计是两套班子,谷歌不懂芯片设计,懂芯片设计的高通、三星、联发科和华为海思又和操作系统(鸿蒙未正式用于手机,所以这里忽略)搭不上关系,这就是软硬件不配合 。结果就是,安卓旗舰手机的运存容量是iPhone旗舰的一倍,运存还领先一代(LPDDR5),集两大优势于一身,但流畅度并没有领先iPhone,只打了个平手 。

推荐阅读