苹果凭啥入选2017全球最具创新力公司？你不知道A10等处理器有多强大

在 Fast Company 评选的《2017年全球最具创新力公司》榜单中，苹果排名第四，比2016年的排名上升了3个位置。目前，苹果创新能力仅落后于 Amazon、谷歌和 Uber，超过了 Snapchat、FB 和 Netflix。Fast Company 认为，苹果去年自行设计了四款芯片，该成就可以帮助苹果控制自己的命运，并同时创造吸引人的顾客体验。

苹果自主开发的四款芯片包括：iPhone 7 搭载的 A10 Fusion 芯片，AirPods 搭载的 W1 无线芯片，Touch Bar 版 MacBook Pro 搭载的 T1 芯片 以及 Apple Watch Series 2 搭载的 S2 芯片。

每款芯片都代表着苹果的技术创新突破。

A10 Fusion很强大

苹果每一年的新晶片公布都是一大看点，毕竟光是看着那不断上升的机能曲线，对于一名手机爱好者来说已经足够让人兴奋了。去年秋季发布会上，苹果带来了iPhone 7和iPhone 7 Plus搭载的A10 Fusion。新晶片的性能和上一代相比自然又有了很大的进步，40％的提升确实能够让人浮想联翩，想知道它究竟都能够做些什么。

我们可以这么说，A10 Fusion 晶片是自从苹果的片上系统转移到64 位处理器架构以来，它的进步最重大的一次。A10 Fusion 晶片拥有四个核心和33 亿个电晶体。尽管苹果并没有公开A9 晶片的电晶体数量，但我们可以猜测，这个数字肯定是介于A8 的20 亿和A10 Fusion 的33 亿之间。因为苹果没有公布具体数字，所以A9 的电晶体数量应该不会超过30 亿个。另外，苹果也透露它的GPU 为六核设计，但跑分结果暗示其L1 缓存和L2 缓存大小都不变。

A10 Fusion晶片的电晶体数量之所以能够比A8的多了超过50％，它独特的四核心设计（尽管多出来的那两颗核心很小）肯定居功至伟。另外，iPhone 7那颗强化过了的图像信号处理器也帮了大忙。如果它的制程和A9一样，继续沿用台积电的16纳米FinFET工艺，那么很明显，A10 Fusion的晶片尺寸一定比上一代更大。

苹果为什么不采用更有诱惑力的三星式14纳米FinFET制程？这主要是因为这样会使得生产复杂化。与此相比，优化晶片尺寸和元件布置可就成熟稳定得多了。

有一件非常有趣的事情是，苹果提到A10 Fusion晶片的性能最高可以比A9多40％，而我们通过跑分测试可以得知前者的核心频率是2．33GHz，纸面上只比后者的1．85GHz快25％。那么，这就意味着苹果很可能通过架构的优化，又多获得了不小的提升。

核心频率之外的提升尽管只有15％，但考虑到晶片的工艺制程没有任何变化，这已经是很重大的进步了。苹果能做到这一点，很有可能是因为晶片信息封装模块的热效能经过了优化。这几乎是唯一的可能性，因为苹果采用的是四个核心，性能两高两低的不均衡设计。

高达2．33GHz 的核心频率让苹果在设备的硬指标上足以接近竞争对手高通和三星，为了做到这一点，电晶体的设计可能也有了一些变化。通过提高电压，苹果将能够得到更高的频率。尽管这意味着不可避免的能耗浪费，但问题其实并不大，因为A10 Fusion 还有那两颗非常抢眼的核心。

比起iPhone 7的性能提升，业界更关心它独特的高低性能核心搭配的设计。通过这个改进，苹果实现了一种新的动态电压频率调节模式。苹果为此设计了专门的性能控制器，可以对核心负载进行智能的管理，做到让某些核心完全关闭。

这种理念看似和ARM所采用的很相似，后者2011年的Cortex－A15和2012年的big．LITTLE都是类似的设计，但苹果的优势在于，它可以按照需要，将任何iOS的软体接口重新部署给性能控制器，所以应用范围更广。

对于这两颗低性能核心，人们的关注点在于它们究竟是不是苹果定制的设计，还是说完全就来自ARM的手笔，比如Cortex－A53。虽说苹果一向都喜欢完全的自定制设计，但也不是没有采用现成CPU的先例，比方说Apple Watch第一代，就是用的Cortex－A7。这样一来，Apple Watch Series 2所采用的双核晶片，很有可能正是A10 Fusion所用的那两颗低性能高能效核心。

从苹果的宣传来看，采用这种设计的成效是惊人的。我们知道iPhone 7的萤幕亮度已经增加了25％，理论上本是一个「吃电大户」。然而在这样的情况下，苹果却表示iPhone 7仍然能够比iPhone 6s多出两个小时的续航时间。如果实际效果真的有那么好，A10 Fusion晶片的能耗管控能力可以说是高效得惊人。

有一个很关键的问题，那就是苹果为什么会选择在iPhone 7上实现这种独特的晶片设计。其实答案很简单，苹果已经对它的主核心设计进行了大量的优化，而这些改进已经几乎到头了，回报率越来越低。要提升性能，最简单的办法就是提高主频，但能耗和发热的问题任何人都不能不去重视。

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