今年9月，苹果如期发布了iPhone13系列，他们身上有着不少让竞争对手难以企及的闪光点：比如iPhone13ProMax凭着比很多安卓旗舰还要小的电池容量，却实现了鹤立鸡群般的续航成绩，此前能做到这种表现的，也只有一部分大电池且性能较低的中端机型；而且iPhone13系列在性能足够强大到在驯服《原神》的同时，还实现比较理想的温控水平，最后《原神》官方还特意为iPhone13Pro系列开放了120帧的选项，其性能之逆天可见一斑。

苹果iPhone13系列能取得如此出色的表现背后，得归功于其所搭载的A15处理器，苹果宣称A15处理器要比其他安卓手机快50%或以上，相比于自家去年的A14处理器，A15除了架构和规模方面的升级以外，还有一个易被人所忽略的点就是A15处理器在制程工艺方面的进步，尽管A14和A15采用了看似一样的台积电5nm工艺，可是A15却采用的是台积电最新的N5P工艺，性能相较此前的N5工艺提升了7%，功耗也下降了15%，和一众搭载三星5nm工艺旗舰处理器的安卓手机来说，台积电的工艺所带来的优势不言而喻。

不少朋友可能会觉得疑惑，为什么苹果A系列处理器会这么强呢？答案是，苹果A系列处理器之所以能领先安卓阵营一两代，一方面是因为苹果强大的芯片设计能力，而另一方面则是苹果始终都在用最新最先进的芯片制程工艺，可以说，苹果A系列处理器的发展史，就是浓缩的芯片制程工艺进步史，接下来不妨让我们一起来回顾一下吧。

2010年前是诺基亚最后的辉煌时期，此时苹果的iPhone一代、iPhone3G以及iPhone3GS一直都是用的三星所研发生产的处理器，比如3GS就是采用的是三星的S5PC100处理器。或许是出于减少对三星的依赖考量（毕竟双方正逐步在手机市场上成为竞争对手），苹果也组建了自己的处理器设计研发团队。

从魔改到自研

苹果的小试牛刀是2010年跟着iPhone4一起发布的A4处理器，该芯片采用了一颗定制的三星45nm制程800MHzARMCortex-A8的单核心处理器，GPU为PowerVRSGX535，摒弃了iPhone4或iPad所不需要的模块，L2的缓存加大到640KB，其在同等频率下性能表现好于三星S5PC110。但即便如此，由于A4处理器上还有不少三星的影子，仍然不能算是苹果真正自主研发的产物。

2011年的iPhone4s是乔布斯的遗作，其搭载的A5处理器也同样具有特殊意义，它是第一款苹果设计的双核处理器芯片，虽然采用了和上一代一样的三星45nm制程工艺，但它的变化远不止是增加了一颗核心那么简单，它的处理器架构是脱胎于上一代的Cortex-A8平台的新架构——Cortex-A9，拥有更高的计算能力和更低的功耗。GPU部分则搭载了PowerVRSGX543 ，图形性能提升明显。当时苹果号称该处理器CPU性能是初代iPad的两倍，GPU是初代的9倍，A5X是其性能的加强版，图形处理器采用的是四核心，用于第三代iPad，图形处理能力为iPad2上的两倍。

2012年发布的A6处理器由苹果旗下的子公司Intrinsity设计、三星代工制造，采用了独特自研架构设计，性能介于Cortex-A9和Cortex-A5之间，基于32纳米HKMG工艺打造，具有能动态调整CPU电压/频率特性，GPU集成的是一颗三核心的PowerVRSGX543MP3图形处理单元，性能是上一年A5的两倍多。

A6处理器横空出世的时候，苹果iPhone手机就已经是傲视群雄的存在了，当时搭载A6处理器的iPhone5在跑分榜上就将不少采用四核处理器的安卓机皇踩在脚下，苹果也向世人证明了一款处理器性能如何并不能只看它的核心数量。

进入64位处理器时代

iPhone5s对于苹果而言是一个新的高度，除了开创手机指纹识别的先河，其搭载的A7处理器也为手机处理器打开了64位时代的大门，这款芯片无疑有着巨大的跨时代意义。

A7采用的是全新的64位设计，采用了三星28nm制程工艺打造，使用了Arm-v864位指令集以及自家的Cyclone架构，主频为1.3GHz。A7处理器的性能比iPhone5上的A6快2倍，是初代iPhone上使用的处理器的40倍，图形能力是初代的56倍，它的理论性能比肩当时的Xbox360和PS3。此外，从A7开始苹果为旗下处理器配备低功耗协处理器M系列，专门负责计算手机的各项传感器数据，并且可以保持极低的功耗。

而此后A8，A9，A10这几代则是进一步提升核心数和制程工艺，性能也节节攀升，从20nm到16nm，苹果也在这几年在台积电和三星之间反复横跳，值得一提的是，A9和此前产品相比最特别的就在于当时苹果实行的双代工厂战略，A9的代工订单同时交给三星和台积电两家公司分别进行，但是因为三星是14nm，台积电是16nm，两种工艺制作出来的芯片存在明显差异，台积电代工版本在能效发热的表现更好，这在当年还引起过轩然大波。或许正因为如此，苹果在第二年发布的A10处理器上，便全部更换为台积电代工，以免出现A9处理器上那种尴尬局面。

Bionic（仿生）的到来

时间来到2017年，这是iPhone发布的第十个年头，这一年对苹果来说，无论是A系列处理器还是iPhone都进入下一个时代。iPhone8为之前的iPhone设计语言画上完美的句号，而全新的iPhoneX则开启了全面屏及FaceID的新时代。

那年的A11Bionic堪称性能怪兽。A11采用台积电当时最先进的10nm工艺制程，拥有43亿个晶体管，采用六核心的设计，大核性能相比A10提升25%，4颗小核相较A10提升70%，多性能处理提升75%；搭载的GPU是苹果自研的三核心GPU，性能较A10性能提升30%，而功耗则降低了50%，此外，A11首次搭载双核神经网络引擎，每秒运算次数高达6000亿次，主要胜任机器学习任务，能够识别人物，地点和物体，最典型的应用便是其首次推出的FaceID及其衍生功能动画表情。

对于苹果来说，A11处理器更有意义地方在于其是苹果当时自主程度最高的一代A系列处理器，当中包括自研CPU，自研GPU，自研ISP，自研解码器等等，当然还包括神经网络引擎，也是从那一年开始，几乎所有手机厂商都把AI运算能力当做宣发PPT的主打页面，AI时代就此开启。

A12Bionic处理器是业界首款7nm芯片，它仍然是基于苹果自研的Fusion架构打造，根据苹果给出的数据显示，2个大核提升15%，4个小核功耗表现提升50%。该处理器在GPU部分采用新一代自研芯片，核心数升至四核，官方宣称性能提升50%，而升级幅度最大的莫过于神经网络引擎，从双核飙升至八核，能够实现每秒50000亿次计算。

苹果A13处理器采用的是台积电第二代7nm工艺，专为高性能和低功耗而量身定制，塞下了85亿个晶体管，其CPU部分由两个大核和四个小核组成，相比于前代，两个性能核心速度最高可提升20%，能耗最多可降低30%，四个能效核心速度提升了20%，而能耗方面则降低了25%之多。

而GPU部分，苹果表示它针对Metal框架进行了优化，拥有四个内核，性能提升了20%，功耗比上代低了40%；配备八个神经网络引擎，大家可以理解为NPU之类的东西，性能较上代提升了20%，能耗降低15%，它为三摄系统、FaceID与AR类APP提供强大的性能支援。非常适合高性能游戏和最新的增强现实体验。

去年发布苹果iPhone 12系列的A14仿生处理器是全世界首款批量生产的5nm处理器，集成了118亿个晶体管。区别于前代7nm的升级，此次的5nm制程工艺是一次大跨越。A14芯片在整个过程中应用了极紫外(EUV)光刻技术，晶体管密度较7nm芯片提高80%，相同功率下运行速度可以提高15%性能、同性能下则可降低30%的功耗。

规格方面，CPU部分选用了六核心设计，包括两颗大核心以及四颗小核心，官方宣称性能提高幅度高达40%。

GPU部分则采用了苹果全新的架构设计，依然是四核心，性能却提高了30%。

神经网络引擎方面本次也从8核心升级到了16核心，AI运算能力提升到了11.8万亿次，号称机器学习能力提升70%，运算速度提高10倍。

此外，A14 Bionic在ISP、安全功能、ML主控等方面也进行了升级。

从性能跑分上看，A15处理器有着数十倍A4处理器的水平，而这也不过是10年的光景，芯片制程工艺也从最初的45nm进化到了如今的5nm，这其中除了苹果日益精湛的芯片设计能力外，我们还得知道，为了尽可能地实现摩尔定律，半导体行业的科研人员们也付出了无数个日夜的努力，才能在指甲盖大小的芯片里塞下更多的晶体管。

正如稻盛和夫说的那样，“要想成就伟大的事业，除了脚踏实地的努力，别无他法。”当下我们的科技发展亦是如此。

为什么苹果A系列的芯片性能一直如此强劲，碾压竞争对手？

关于现在在我们时代当中有一个科技产品，我们不得不否认，这对于我们人类生活发展会有很大的帮助，这就是我们的智能手机，关于智能手机的创造者，苹果公司的前任CEO乔布斯虽然说已经去世，但是他给我们时代的创新和发展带来了重要的转机。那么关于苹果公司近些年来，他们所生产的芯片位于世界顶端行业领头羊。为什么苹果公司所生产的a系列芯片性能能够如此的强劲碾压一众对手？其主要原因是突出以下几点。

首先第1点就是关于苹果公司在研究芯片，就是创造a系列芯片之前，公司内部拥有着很强的一个自研芯片团队。关于关于这个团队，他们所设计的芯片一直都是为苹果公司内部自己使用所设计芯片，他们所使用的架构基本上在市面上面基本上看不到这样的一个使用架构。所以这较为雄厚的知识团队为苹果的a系列芯片提供了很强的一个研发能力。

还有就是关于市场上面的这芯片，他们所采用的架构及方式都是公开向市面上的其他伙伴可以使用的一个芯片架构。例如现在的a78Arm，这家公司在帮忙设计提出芯片的一个公版架构，其他伙伴商只要使用这样的架构就要像这样的公司进行交税。其他的一个架构，其他公司根本不会提供，就像苹果的一个架构不会提供给别人，所以只能进行向ARM，进行购买其架构使用权。

最后就是苹果公司的a系列芯片他们的晶体管设计以及g pu的图形处理都是远超于其他行业伙伴，例如现在苹果公式的5纳米a14处理器所采用的晶体管达到137亿个晶体管数量。

为什么苹果A芯片，能够比同期的华为、高通芯片领先一代？

随着麒麟990发布，以及苹果的iPhone11发布，大家拿起了A13芯片和麒麟990来做对比，最后基本上能够得出一个结论，那就是麒麟990远不如A13，最多能够和A12去相比。同时比高通最强的855 也要领先一代。

其实这也在大家的意料之中，毕竟一直以来，苹果的A芯片在性能上就举世无敌，比同时期的华为、高通芯片都要领先一个时代。

那么为何苹果的芯片会这么强？在我看来，至少有三个原因。

1、所谓的性能强都是以跑分来对比的，而跑分其实并不能真实的得出芯片的性能，因为不同的系统之下，最后的结果是不一样的。

专家们说了，鉴于iOS系列的独特性，在iOS下跑分高，不代表在安卓系统下跑分高，意思是苹果的跑分只能拿苹果来对比，不能这么简单的和安卓下的跑分来对比

2、苹果的芯片全部不带基带的，基带是外挂式的。而高通、华为麒麟芯片全部是集成基带芯片的，那么就要考虑功耗、发热等的均衡，所以在性能上不会过度去压榨，怕发热太大，怕功耗太大。

而A系列芯片全是外挂式的，基本就不用考虑基带的影响，只要考虑自身就行了，这样设计上更简单一点，也可以压榨本身的潜力，所以跑分会高一点。

3、另外就是高通、华为麒麟主要采用的是ARM公版的CPUGPU核，尤其华为基本上是纯粹的拿来主义，很少进行修改，而高通主要对GPU进行修改。

至于苹果是完全的魔改，基于自己的需求，和iOS的配套，进行了大量的修改，再配合上封装的iOS，所以可以打造出性能最强的芯片来。

那么对于苹果A系列芯片跑分要领先华为、高通一代，你是怎么看的？我觉得现在手机芯片的性能其实都够了，用苹果的话来说，上一代的芯片都能够再战两年，所以大家不要计较这个跑分了。

当然，华为和苹果是有差距的，这个大家要承认，不要揣着明白装糊涂，听不得半句坏话。但这个差距体现在手机上，并不是芯片，而是体验，那是苹果的最大的优势，是苹果以iOS为基础，再加上芯片、质量、设计等等各方面形成的，不仅仅是芯片。