温心|袁昕
9月10日消息，今天上午，随着苹果新iPhone的问世，苹果年度旗舰手机芯片仿生芯片A13来了！
围绕旗舰手机AI芯片，苹果已经连续两年与华为、高通竞争，前两代综合性能领先对手。根据之前外网泄露的跑分数据，这一次，苹果A13仿生芯片再次以绝对的领先优势击败了华为、高通等对手。
更有意思的是，在这次发布会上，苹果通过直接拉出华为麒麟980、高通骁龙855等同款PK，进行了罕见的“自降身价”，并表示相比业内其他芯片，上一代A12还能再战两年。
不过不知道是PPT不方便改，还是麒麟990的性能分数还没出来。上周刚出现的华为麒麟990没有出现在这个PPT上。
事不宜迟，让我们看看苹果是否还能守住年度手机AI芯片王的宝座。
一、智能手机史上最快的CPU和GPU
A13仿生芯片一出现，苹果发言人就直言A13拥有智能手机史上最快的CPU和GPU，都比上一代A12快20%。
苹果直接在现场展示了一张苹果A13和A12、高通骁龙855、华为麒麟980和高通骁龙845的性能对比，而上周刚发布的麒麟990并没有出现在这张图中。
▲苹果A13芯片与其他旗舰手机芯片的CPU性能对比
▲苹果A13芯片与其他旗舰手机芯片的GPU性能对比
苹果发言人表示，即使是上一代A12，与业界其他芯片相比，也能再战两年。
一如既往，苹果通过实时演示一款游戏来展示芯片的强大。这次现场演示的帕斯卡契约的游戏效果非常流畅，一点都不卡。不过说实话，这种形式很难真正体现出芯片有多强大。
A13仿生芯片采用64位融合架构，专注于机器学习和降低能耗，在图像处理方面也进行了优化升级。
第二，CPU还可以做机器学习，每秒1万亿次运算。
如今，机器学习已经成为智能手机增强体验的关键部分，也成为各大旗舰手机AI芯片的核心能力。
A13仿生芯片是专门为机器学习设计的。它拥有更快的神经网络引擎，可进行实时照片和视频分析，并可为Face ID、地图、拍照、视频、Animoji、Memoji、AR、Siri等各种AI应用提供计算能力支持iPhone的。
A13的神经网络引擎采用了与上一代相同的8核配置，但现场并未提及新神经网络引擎的计算能力。
令人惊讶的是，CPU增加了两个新的机器学习加速器，可以以高达过去6倍的速度进行矩阵数学运算，使CPU每秒钟能够进行超过1万亿次运算。
去年，A12的神经网络引擎每秒钟有5万亿次运算。这意味着CPU可以和神经网络引擎一起快速处理矩阵乘法和加法。
在执行机器学习任务时，CPU、GPU和神经网络引擎的能效和性能可以达到最佳平衡。
为了帮助开发者开发A13的机器学习能力，Core ML 3可以与机器学习控制器合作，自动将任务分配给CPU、GPU或神经网络引擎。
据介绍，A13 Bionic和iOS 13共同构成了智能手机中最好的机器学习平台。
近年来，苹果单核CPU的性能增长非常稳定。从外网泄露的跑分数据来看，iPhone 11在Geekbench上的单核跑分是5415，多核跑分是11294，相比iPhone XS没有明显提升。另一个数字，A13的主频是2.66GHz，而去年A12的主频是2.49GHz
我们来看看去年的三款旗舰手机AI芯片。苹果A12、麒麟980、骁龙855单核跑分分别为4822、3390、3469，多核跑分分别为11508、10318、10259。
目前安兔兔等跑分软件无法查询麒麟990 5G版的性能跑分。考虑到华为官方公布单核性能比业界主流旗舰芯片高10%，多核性能高9%，无论是乘以A12还是骁龙855，跑分还是比不上A13。
可以看到，虽然苹果A13的多核跑分相比A12并没有明显提升，但是其单核跑分还是相当恐怖的，不仅比A12高出12%左右，而且还挂了各大安卓手机芯片。
3.85亿个晶体管，这将使iPhone寿命增加4个小时。
苹果发言人表示，A13采用最先进的TSMC 7纳米工艺，包含85亿个晶体管，比A12的69亿个晶体管多约23%。苹果音箱表示，每个晶体管都可以实现最高的性能和最低的功耗。
不过相比华为麒麟990的103亿晶体管，这个数字就没那么震撼了。
A13的包装面积还没有公布。此前，A12的面积约为83平方毫米，是9年来最小的iPhone处理器。不知道A13有没有刷新上一代的记录？
另外，由于现场只提到了最先进的7nm工艺，所以不确定苹果会采用TSMC的增强型7nm工艺N7P还是和华为麒麟990一样的7nm EUV。
与上一代A12相比，CPU、GPU和神经网络引擎不仅提高了速度，还进一步降低了能耗。
CPU延续了上一代的64位融合架构设计，拥有2个高性能核心和4个高能效核心。
其中，两个高性能内核可以比以前更快地处理复杂任务，可以降低30%的能耗；四个能效核心负责日常任务，可以降低40%的能耗。
芯片上有数百个电压域和数千个时钟门。不用的时候会关掉一部分电源，可以大大节省能耗。
苹果倾向于优化GPU中的金属API。这次它在A13延续了这个习惯，A13包含四个核心，可以提速20%，降低能耗40%。非常适合高性能游戏和最新的增强现实体验。
但是由于内存带宽的限制，移动GPU通常很难有大的进步。
此前麒麟990的GPU采用了业界首款16核Arm Mali-G76 GPU，但性能仅提升6%，对单机游戏用户吸引力不大，部分网友并不买账。
此外，神经网络引擎包含8个核心，速度比上一代产品快20%，能耗最高可降低15%，为三摄像头系统、Face ID、增强现实App等更多功能提供强大驱动力。
这些优化使得iPhone 11 Pro一天的续航时间比iPhone XS Max长4小时，iPhone 11 Pro Max比iPhone XS Max长5小时。
第四，强大的图形显示能力，实时处理4K视频
Retina XDR是iPhone中最亮、最先进的显示屏。A13仿生芯片强大的处理能力为智能手机的性能和功效提供了新的标准。
以60fps的帧率拍摄扩展动态范围的4K视频对大多数芯片来说都是一个挑战，而A13仿生芯片在苹果发布会的显示器中很容易处理。
图像处理器和视频编码器将在瞬间分析每一帧，并捕捉尽可能多的细节。为了达到更好的效果，神经网络引擎将使用实时机器学习技术来优化场景的不同部分，例如实时重新调整前景人物的亮度，降低噪声，增强天空的颜色空等等。
下一代智能HDR使用先进的机器学习来识别帧中的主体，并对其进行智能优化，以获得更详细、更自然的图像。
今年秋天晚些时候推出的新图像处理系统Deep Fusion将使用先进的机器学习技术逐个像素地优化照片。这个系统是由A13的神经网络引擎实现的。
苹果发言人表示，这是首次通过神经网络引擎处理照片。
五、苹果十年芯片帝国
苹果的造芯历史可以追溯到2010年iPhone 4上的A4处理器。此前，前几代处理器芯片都是三星设计生产的。
从A4开始，苹果一直在对手机芯片进行连续几代的优化升级，增加了越来越多的自研模块，包括自研ISP、运动芯片、自研GPU和神经网络引擎。
苹果的自研之路不是一蹴而就的。除了不断招兵买马，也与苹果早期的芯片收购布局密切相关。
早在2008年，苹果就以2.78亿美元收购了加州高性能低功耗处理器制造商PA Semi。
两年后，它以1.21亿美元收购了德州半导体逻辑设计公司Intrinsity，专注于设计更少晶体管、低功耗和高性能的处理器。
2011年底，苹果以3900万美元收购了以色列闪存控制器设计公司Anobit。两年后，它收购了加州的Passif半导体公司，该公司专门生产低功耗无线通信芯片。
2015年底，苹果以1820万美元收购了另一家加州芯片制造厂。这家工厂原本属于芯片制造商Maxim Integrated Products，最终使苹果拥有了芯片制造能力，工厂地址也接近三星半导体。
今年8月，在苹果高通和解的同一时期，苹果以10亿美元收购了英特尔智能手机调制解调器业务的“大部分”。这笔交易预计将于今年第四季度末完成。
或许整合这项业务后，苹果将可以节省几年的基带芯片研发时间。但是，英特尔已经很久没有和高通比肩了，苹果要多久才能摆脱对第三方基带芯片的依赖，真的很让人期待。
结论:没有5G，Apple Core还是Slay受众吗？
虽然苹果刚刚推出A13，展示了碾压其他旗舰手机芯片的对比图，但是并没有展示具体的领先幅度。不过根据泄露的GeekBench跑分图来看，苹果在AI算力和跑分上碾压全场并没有太大悬念。
这次苹果发布会节奏相当快，从头到尾都没有提到5G的存在，也没有提到基带的性能参数。此前，华为、三星和高通都发布了集成5G基带的系统芯片。显然，苹果似乎暂时没有跟上这种“潮流”。
或许未来几年5G基带会和更先进的5nm工艺一起出现在某一代苹果芯片上。
