隨著歷年智能手機(jī)的推出，基于高通CPU的手機(jī)在性能和價(jià)格方面始終和蘋果有所差距，那有小伙伴就想問了，為什么同為基于Arm的芯片，高通的驍龍處理器卻和蘋果的A系列有所差距呢？今天就圍繞這個(gè)話題跟大家討論討論。

歷史背景

有報(bào)道指出，高通和蘋果的差距從第一批64位處理器就開始了。

大家知道，Arm在2012年10月首次公布64位處理器內(nèi)核Cortex-A57。但是，高通則是在2014年發(fā)布自己的第一批64位處理器驍龍810和驍龍808。而蘋果2013年推出的iPhone 5s手機(jī)，其A7處理器就已用上64位Arm內(nèi)核了。2014年時(shí)蘋果又發(fā)布了第二代64位處理器A8，并將其用在iPhone 6上。從此，蘋果和高通就產(chǎn)生了差距。

由于2013年蘋果就推出了第一批64位手機(jī)CPU，高通緊隨其后在2014年祭出自己的首款高端64位CPU驍龍810。但是由于當(dāng)時(shí)技術(shù)不是太成熟，驍龍810剛投發(fā)市場就出現(xiàn)很多問題。比如，由于驍龍810發(fā)熱嚴(yán)重，溫度一高就鎖核，性能大打折扣…

為了追趕蘋果，高通再次發(fā)力，2015年高通把810的8核砍掉4個(gè)核換上自主架構(gòu)Kryo，于是820誕生了！不過還是還是和蘋果的A9有差距。這可怎么辦呢？高通又在2016年推出820的"小改款"，那就是高通821，但此時(shí)蘋果又推出了A10。然后在2018年，高通835處理器隆重登場，其綜合性能和蘋果A10打成平手。可是蘋果又推出了仿生處理器A11…

問題分析

有網(wǎng)友解釋說，蘋果和高通的CPU設(shè)計(jì)策略不同，就好比有兩個(gè)人都想要蓋房子。A買了一塊空地，而Q買了一幢老房子。

A從頭開始建造的房子看上去很普通。Q把老房子裝修后得到的房子看上去高大上，但是內(nèi)部結(jié)構(gòu)仍然是那個(gè)老房子。

A制造的房子是按需設(shè)計(jì)，因此總體上得到了更好的設(shè)計(jì)、更好的通風(fēng)、更多的陽光，還有獨(dú)立的車庫。Q受限于老房子的基本結(jié)構(gòu)，而不得不在某些裝修上做出讓步。

這樣來看問題就比較明朗了：

蘋果是購買Arm指令集架構(gòu)（ISA）的授權(quán)（空地）而設(shè)計(jì)SoC，指令集是設(shè)計(jì)芯片的最低要求。而高通則是購買Arm內(nèi)核（房子）的授權(quán)，這上面已經(jīng)包含了指令集并進(jìn)行了一定修改。這樣雖然更加有效，但是也讓修改的空間變得有限——如果從一開始就自己來干，那就不會(huì)有這個(gè)問題。

蘋果芯片的內(nèi)核具有更多緩存，并且其內(nèi)核本身是每年定制的。蘋果采用的是2+4 big.LITTLE設(shè)計(jì)，而不是高通的1+3+4方法，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)更低功耗。A系列中的兩個(gè)大核能夠?qū)崿F(xiàn)更高性能，而其余的四個(gè)小核由于是定制而不是通用解決方案，因此能夠?qū)崿F(xiàn)更高能效。與此相比，通用解決方案需要適配多個(gè)品牌的多款手機(jī)，其RAM、攝像頭類型、屏幕分辨率和刷新率等等不一。

此外，蘋果公司的一些芯片工程師來自世界各地，非常優(yōu)秀，比如有些就曾在英特爾、IBM等公司工作過。蘋果這些年在臺(tái)積電等芯片代工廠方面也一直在大力投入，這也使得其先進(jìn)工藝芯片的代工能夠獲得優(yōu)先安排。

這里再對緩存這一影響處理器性能的重要因素具體展開下：

在Cortex-A75之前，Arm的Cortex處理器都沒有支持L3緩存。但蘋果自從A7以來，一直在使用L3緩存。Apple A7和A8擁有1 MB L2高速緩存和4 MB L3高速緩存。A9和A10具有3 MB L2緩存和4 MB L3緩存。Intel i5處理器的緩存也不過如此，A11更是把二級(jí)緩存提升到8MB。

雖然Cortex-A75支持L3緩存，最多4 MB L2和4 MB L3緩存，但是這些都是由高通的芯片制造商決定是否使用的。

也有網(wǎng)友522008認(rèn)為：單從處理器角度而言，高通的高端處理器（8XX系列）和蘋果A系列處理器綜合比較，性能差不多。

下面是在網(wǎng)上找的驍龍835和A10的性能評(píng)測數(shù)據(jù)：

在單核性能方面蘋果占優(yōu)，主要是因?yàn)樘O果A10單核面積要比驍龍大，集成的晶體管數(shù)量占優(yōu)。

蘋果A10是四核心，驍龍是8核心（最新的蘋果A11是六核心）。在多核性能對比中，驍龍占優(yōu)。實(shí)際上，我們應(yīng)用程序大部分場景下都是單核運(yùn)行，所以蘋果的A10在用戶實(shí)際體驗(yàn)中還是占優(yōu)的。

GPU部分驍龍占優(yōu)。

綜合比較而言，驍龍還稍稍有點(diǎn)優(yōu)勢。

但為什么在實(shí)際體驗(yàn)中，蘋果手機(jī)比安卓手機(jī)要明顯流暢呢？這其實(shí)和操作系統(tǒng)架構(gòu)有很大關(guān)系。

谷歌的Android系統(tǒng)，是以Linux為核心，在此基礎(chǔ)上增加了Java虛擬機(jī)，所有的應(yīng)用實(shí)際上是在這個(gè)虛擬機(jī)上運(yùn)行的。這保證了應(yīng)用程序的跨平臺(tái)性。同時(shí)使用JAVA語言作為開發(fā)語言的程序員是全球數(shù)量最多的。谷歌也充分利用了這部分資源，使Android平臺(tái)迅速聚集了最多開發(fā)者為其開發(fā)應(yīng)用。

問題也就出在這個(gè)Java虛擬機(jī)。了解Java虛擬機(jī)的朋友們都知道，虛擬機(jī)的好處是，程序員在開發(fā)程序的過程中，程序員不必關(guān)心內(nèi)存資源回收的問題，虛擬機(jī)的內(nèi)存回收機(jī)制會(huì)幫你處理這些問題，這樣極大的減輕了程序員的開發(fā)負(fù)擔(dān)。但缺點(diǎn)也同時(shí)存在，那就是虛擬機(jī)再運(yùn)行過程中，占用系統(tǒng)資源很大。

這也就是為什么安卓旗艦手機(jī)內(nèi)存比蘋果手機(jī)內(nèi)存大，但運(yùn)行效果遠(yuǎn)不如蘋果手機(jī)的主要原因。

蘋果iOS系統(tǒng)是在其私有的Unix基礎(chǔ)上演變過來的，它不存在虛擬機(jī)機(jī)制，同時(shí)iOS是一個(gè)閉源系統(tǒng)，蘋果對其硬件和iOS系統(tǒng)做了大量的優(yōu)化和適配。保證了iOS應(yīng)用高效的運(yùn)行。而Android系統(tǒng)是一個(gè)開源系統(tǒng)，系統(tǒng)版本碎片化，導(dǎo)致硬件和軟件都有很多兼容性問題，最終使得運(yùn)行效率降低。

所以，典型的以三星為代表，就用堆硬件來解決Android的運(yùn)行效率問題。

長此以往，使人們認(rèn)為，安卓手機(jī)性能不如蘋果手機(jī)，進(jìn)而認(rèn)為高通不如蘋果A處理器。

蘋果iOS系統(tǒng)響應(yīng)優(yōu)先級(jí)中，屏幕響應(yīng)為最高級(jí)別。這也是人們認(rèn)為蘋果運(yùn)行快的一個(gè)原因。

總結(jié)

綜上，小編認(rèn)為，高通驍龍CPU與蘋果A系列存在差距的原因，可以歸納為以下幾點(diǎn)：

1. 蘋果有經(jīng)濟(jì)能力可以制造更貴的SoC，而可以從iPhone的最終售價(jià)中收回這筆錢。而Arm和高通卻不能。

2. 蘋果CPU具有很大的緩存。芯片要花錢，而對于某些芯片制造商來說，哪怕節(jié)省0.5mm2芯片面積，最終都決定了盈虧。因此，就芯片成本而言，蘋果可以制造更大的芯片，其中就包含大容量緩存。

3. 高通必須提高芯片的性價(jià)比，其他公司才會(huì)有興趣購買，因此，高通制造昂貴的芯片組行不通。

除非有以下情況發(fā)生，否則我們不太可能看到高通、三星或華為的SoC能夠勝過蘋果：

- 蘋果生產(chǎn)出一款SoC敗筆，這也意味著它將失去與其他OEM的競爭優(yōu)勢；

- 有領(lǐng)先的芯片制造商不惜成本，決定設(shè)計(jì)一款大面積、大緩存的CPU。
編輯：hfy