苹果是如何在芯片技术上做到一骑绝尘的？

（原标题：秒杀三星吊打华为：苹果是如何在芯片技术上做到一骑绝尘的？）

今年发布会上，苹果在三款新 iPhone 手机中搭载了 A11 Bionic 芯片；在关于这块芯片的报道中，性能强悍、秒杀对手的 A11 Bionic 才是这场发布会真正的亮点。那么问题来了，苹果是怎么做到的呢？关于这一点，Apple Insider 作者 Daniel Eran Dilger 从技术、经济规模和商业发展回顾的角度，给出了自己的看法。

来自跑分网站 Geekbench 的官方跑分数据显示，与去年 iPhone 7上所采用的 A10 Fusion 芯片相比，苹果 A11 Bionic 芯片的表现有着巨大的提升；它的跑分不仅远远高于其他 ARM 竞争对手的最新芯片，也高于苹果在13英寸MacBook Pro 中所采用的基础版 Intel Kaby Lake 酷睿 i5 芯片。

其实在苹果发布会之前，一组指向 A11 Bionic 的非官方 Geekbench 跑分数据已经泄露，初步表明苹果的下一个芯片会更好；只不过官方跑分比泄露的更高。

Apple 将 A11 Bionic 用在 iPhone 8/Plus 以及 iPhone X 三款手机上。根据 Geekbench 提供的数据，A11 Bionic 在这三款手机的跑分表现略有浮动（单核在5% 之内，多核在 7% 左右），这很有可能与这三款设备分辨率和 RAM 的不同相关。

不过，与去年的 A10 Fusion 相比，A11 Bionic 的提升是明显的；后者的单核跑分比前者快了 25%，多核跑分为 80%。别忘了，A11 Bionic 还额外内置了新的神经网络、ISP 和 GPU，这些已经超出了一个普通的处理器跑分软件可以检测的范围。

A11 Bionic 不仅快速高效，而且有新功能。更重要的是，它的跑分远远超越 Android 阵营的旗舰芯片；这本来就在预料之内，因为两年前的 A9 就已经在单核上超越了当年的对手。

不仅仅是芯片

跑分当然不是全部。虽然 A11 Bionic 在跑分上比 Intel Kaby Lake Core i5 高，但有很多能够在 13 英寸 Macbook Pro 上做到的事情，无法在手机上实现。比如说，笔记本可以驱动更大、更高分辨率的外接显示器，而 iPhone 就做不到。

更高的分辨率意味着要处理更多的像素。这也是为什么 iPhone SE在两年之后仍能打败Android 旗舰手机的原因之一，毕竟它的像素更少一点。

Android 厂商总是希望用上分辨率更高的屏幕，尤其是三星；它拥有自己的屏幕技术，希望借此做出手机差异化。然而就像我们反复强调的那样，三星在包括处理性能在内的其他方面的努力，已经跟不上它在高分辨率屏幕的前进步伐了。

能够处理更多的像素

与三星的上述做法不同，苹果的做法是：不断提升芯片的处理能力来驱动现有分辨率的屏幕，然后通过色彩精度和色彩范围来提升屏幕的品质。

自从三年前推出 iPhone 6/Plus 开始，苹果都没有改变新款设备的分辨率；但它却开发了拥有更强图盘处理性能的 Ax 芯片来驱动 iPad 平板电脑。后者的分辨率比 iPhone 高多了。

几年前我们就说过，由于 iPhone 6 Plus 比 iPhone 6 拥有更强的分辨率，实际上后者的跑分反而比前者还要高一点，尽管在实际使用中区别不大。

iPhone Plus 机型除了拥有更多的像素点（大约有 200 万个，是标准版的 2 倍），还将原生像素点进行 3x 渲染，然后在执行 1.15 倍的缩放，最终才能够与屏幕的实际分辨率相匹配。

iPhone X 将改变这一现状。与 Plus 机型相似，iPhone X 也会做 3x 渲染，但渲染之后会直接呈现出来。因此，尽管 iPhone X 拥有的 270 多万像素，它却没对渲染像素进行缩放。拥有三年的 Ax 芯片的积累，苹果似乎更有能力驾驭高分辨率的屏幕了。

相反，三星 S8 搭配了一块拥有高达 420 多万个像素点的屏幕，然而却搭配了一块跟不上节奏的芯片；这导致 S8 在跑分方面，甚至比不上华为、小米的那些拥有较低分辨率屏幕的相对低价手机。

如此一来，在如此痴迷于跑分的中国手机市场，三星手机的表现也就可想而知了；不过作为对比，苹果在中国高端手机市场拥有 80 % 以上的份额。

将竞争对手甩开一大截

无论是三星经常在国际机型中所采用的高通骁龙芯片，还是三星自家的 Exynos 芯片，二者都已经远远落后于苹果。

A 系列与 Exynos 之间的差距尤其值得以一说；尤其是自从 2010 苹果与三星紧密合作诞生了 A4 之后，这种差距演变成断崖式的。那么，在三星拥有自己的芯片工厂和多年的芯片研发经验的情况下，苹果是如何在芯片设计打败三星的。

一个重大的原因是规模。在过去 7 代的芯片设计中，苹果不仅在芯片的性能和功耗中投入很多，也从它的高端移动设备中赚取了大量的利润。

苹果的每一代新手机都采用了它的最新芯片，因此巨大的销量降低了芯片研发的平均成本。苹果在新手机推出的第一年一般能卖出 1700 万台 iPhone。

苹果也在 iPhone 上多年使用 A 芯片，并将 Ax 应用在 Apple TV 等其他设备上。它还对 iPhone 芯片的表现进行上下调整，使其适用于 iPad 或 Apple Watch。

像三星、华为这样自研芯片的手机企业，在潜在的市场规模上更受限制。尽管自行设计生产了 Exynos 芯片，三星依然在产品上大量使用高通的产品。而在苹果之外，平板电脑和智能手表的市场规模，也小的多了。

即使是为众多 Android 手机提供芯片、并在移动网络知识产权上占据垄断地位的高通，也无法与苹果抗衡；不仅仅是因为技术，也因为 Android 手机对高通芯片的整体需求是相对低端的。高通没有什么动力去研发卖不出去的技术。

这就意味着，苹果不仅能在竞争对手赶上之前占据领先地位，也能够让它在雄厚财力的基础之上，为需求不一的各类设备，去投资研发更快、更好的处理器。

另外，苹果在 Metal（苹果在今年 WWDC 上推出的新一代图像渲染技术框架） 的并行投入，也在增强其硬件产品的表现；因为苹果擅长于进行软硬件一体的优化。Geekbench 也发布了 iOS 设备在用上了 Metal 之后的跑分，并画出图表如下：

历史又重演了

90 年代，苹果与 IBM 和 Motorola 两家公司合作开发 PowerPC 的芯片，业界都认为这样做是为了超越 Intel 的控制。然而，Intel 的大规模效应帮助它追赶上了最新款 PowerPC 的表现，并最终超越。

与之相类似，iOS 让苹果成为高端移动设备领域的“微软”，而 A 系列芯片让它成为“Intel”。实际上，iOS 硬件的体量和价值，让苹果比昔年的 Wintel PC 帝国更加强大。

反过来说，苹果在开发 PowerPC 的同时，也在与 Acorn 和 VLSI 合作，来为它的 1994 款平板电脑开发移动 ARM 芯片。Newton MessagePad 后来没有获取巨大的经济规模，而这些专门为移动优化的 ARM 芯片为诺基亚和其他手机厂商所用，最终创造出一个巨大的 ARM 市场。

10 年以后，苹果对 ARM 的最初投资在价值最高的时候被乔布斯卖掉，从而帮助公司在调整方向之后向上发展。当苹果开始开发 iPods 的时候，它却开始用三星设计的现代版移动 ARM 芯片了。

iPod 的销量疯长，让 ARM 足以抵挡来自 Nvidia Tegra 的竞争。当搭载 ARM 芯片的 iPhone 开始在销量上起飞的时候，即使 Intel 费了九牛二虎之力想要进入移动领域也徒劳无功。

自从 2010 年苹果推出 A4 芯片之后，苹果持续地将硬件利润投入受到专利保护的芯片技术中去，从而使其做出差异化，并避免了第三方争端。而在 A11 Bionic 上，这些投入又在苹果自研的 GPU 架构上到达一个全新维度；在此之前，苹果的 GPU来自于 Imagination 的授权。

苹果在芯片上的优势正在进一步增强，而且看不到停下来的迹象。