3nm首秀翻車了?蘋果A17 Pro到底Pro在哪?
一年一度的果粉春晚拉開帷幕,雖然這個果粉春晚真的越來越“春晚”,但仍然充斥了不少能讓科技愛好者驚喜、振奮的點。其中最讓人期待的便是A系芯片的例行更新,自從iPhone4的蘋果自研A4芯片開始,A系芯片都在以其領先的製程、先進的架構以及越來越好的效能表現征服著移動SoC領域,其中有不少經典之作,讓其他處理器望塵莫及。
今年的例行更新中,A17也如約而至,iPhone 15Pro系列首發了採用了台積電N3工藝的A17 Pro芯片,這也是蘋果第一次在A系芯片中使用Pro後綴,那麼這款Pro的Soc Pro在哪裡呢?第一款採用3nm製程的芯片能夠給我們帶來怎麼樣的驚喜呢?對比前幾代產品,A17 Pro有什麼創新的亮點呢?讓我們一起來看:
從蘋果給出來的簡單微架構來看,A15、A16,甚至是最新的A17 PRO三者微架構上的改變並不算多,主架構仍是2大性能核心+4小能效核心,5~6個GPU核心,以及16個神經網絡引擎,大致上三者的變化並不大。
於是我們根據Wiki百科目前公開的資料整理了A17 PRO、A16與A15三者規格的對比。先從工藝來看,A15採用的是N5P工藝,而A16雖然同樣是5nm,但是其密度更高,所以稱之為N4P。
A17 PRO則採用了全新的N3製程,因此其內部的晶體管數量也上升到了19 Billion。而其他的規格由於信息仍未公開,所以我們目前也很難了解到。但是GPU增加1Core、神經網絡算力提升到35TOPS、內置USB 3控制器,以及支持AV1解碼這些亮點優勢也是較為明顯的。
先來總結一下A17 PRO提昇亮點就是:GPU增加1Core,達到6個GPU核心數量,性能提升20%;同時A17 PRO還支持光線追踪技術,是上代A16的4倍性能;而CPU核心數量同為2 +4混合核心的組合,為我們帶來了10%性能提升;
最強的其實是神經網線(NPU)這方面,同樣是16個核心,但性能提升卻是200%,看來蘋果低調地把神經網絡引擎性能提升上去了。
TSMC 3nm製程
APPLE官方證實了較早前網絡上就已經流傳A17 SOC將會是採用TSMC 3nm製程的芯片,雖然我們目前無法了解到這A17 PRO用的是N3B工藝,還是最新升級的N3E工藝(良品率更好),但劃重點是蘋果占據了絕大部分TSMC 3nm製程的初期訂單,其中包括未來的M3芯片。
那3nm製程有何優勢呢?根據外媒Anandtech早期整理的TSMC製程對比表來看,N3相比N5在同功耗情況下能帶來10%~15%性能,在相同的頻率下功耗能降低25%~30%,能耗比提升還是相當明顯。同時在同一個芯片物理面積的情況下,N3相比N5晶體管密度提升1.7倍,也意味著同面積下可以容納下更多的晶體管數量。
工藝帶來的提升往往就是晶體管數量的增加,相比A16的16 Billion,A17 PRO晶體管數量為19 Billion,只增加3 Billion其實還真不算太多,畢竟A17 PRO增加的功能亮點可不少呢。
當然APPLE不會與NVIDIA一樣提供詳細的核心DIE圖,架構圖之類的,常規化的解釋了每個SOC中帶有什麼樣的功能模塊,每個功能模塊作用與提升多大。
核心方面提升較為明顯的是2個性能核心提升了10%,當然也有細微核心優化與改進;而4個能將核心被定義為超高能講的移動處理器,這部分主要仍是工藝帶來的能耗比提升為主,因此APPLE強調了能效核心的性能功耗比競爭對手高3倍。至於競爭對手是高通還是哪家的,這裡就不過分解讀。
神經網絡算力
A17 PRO神經網絡算力提升到了35TOPS是相當誇張的,要知道同樣是16 Cores的A16神經網絡算力只有17TOPS,兩倍提升還真的相當的誇張。但從晶體管數量來說,2倍的提升應該是從單元架構層面上的,若不然同單元架構情況下提高頻很難能夠獲得2倍性能提升。
題外話,這樣來看,或者未來的APPLE M3芯片也將會在神經網絡單元上有著較大的提升。
為了應對越來越多的流媒體以及視頻平台支持AV1格式,A17 PRO內置了AV1視頻的硬件解碼器,這也與之前的AVFoundation框架相響應,這樣我們iOS系統中就具備AV1硬解碼能力,手機就能直播硬解播放AV1格式視頻。
不單是處理器的型號A17 PRO帶上PRO,其GPU單元也是Pro-class GPU的命名方式,雖然說這有一部分的營銷因素在內,但是A17 PRO處理器中的GPU性能提升是實在的,6個GPU核心,20%性能提升;而這部分的提升相信同樣是工藝進步以及核心數量帶來的,以使得其能效比提升。
A17 PRO處理器中GPU的另外一個提升是加入了網格著色器,以及更強的光線追踪能力(4倍於A16處理器),如APPLE官方展示的內容一樣,硬件支持光線追踪技術能帶來更高的流暢度,進一步提升遊戲體驗。
內置USB 3控制器
最後自然是這次比較吸引各位數碼玩家的內置USB 3控制器,這也是首顆APPLE內置USB3控制器的SOC,物理接口也是從雷電換成了TYPE-C接口,接口帶寬從原來USB2.0 480Mbps直接提升到了10 Gbps。另外一個問題就是充電功率能達到什麼樣級別的,之前C2L為PD 18W,那麼現在USB3之後或者30W以上不是夢。
編輯點評
A17 PRO這個可以說是Apple silicon的另外一個起點,雖然CPU與GPU部分其實更多的是來自先進的TSMC N3工藝帶來的提升,但是神經網絡單元的翻倍提升將會成為未來Apple在移動處理器的圖像處理、光線追踪,以及未來的Ai單端運算中佔據比較大優勢。另外內置USB 3控制器比單純的更換物理Type-C接口來得更為意義重大,10Gbps的傳輸速度或者會成為更多內容製作者喜歡的生產力工具。