華為九九零處理器和蘋果A13處理器的差距在哪裡?

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華為麒麟990處理器和蘋果A13處理器的差距在哪裡?

這兩款芯片的差距主要是在CPU、GPU性能,以及和操作系統相結合的能力。

蘋果A13處理器硬件性能更強

首先是CPU方面,現在的手機CPU都是多核CPU,蘋果A系列芯片的特點是單核性能非常強大,多核性能也不弱。和麒麟系列芯片的特點是單核性能一般,多核性能較強。

蘋果A13這款芯片在geekbench上單核得分為1328分,多核得分為3418分;而麒麟990單核得分767分,多核得分為3068分。麒麟990的單核得分僅蘋果2016年發佈的A10芯片水平,而多核得分則界於蘋果A12和A13芯片之間。

而在GPU方面,這一直是麒麟芯片的短板,雖然現在體驗上和高通拉近了距離,但是和蘋果還有差距。

另外需要提到的是驍龍865處理器,現在網上不少朋友根據某兔兔跑分認為驍龍865比麒麟990強非常多,事實上驍龍865僅僅是單核性能略高於麒麟990,多核性能則相差不大。


蘋果A13與IOS深度結合

蘋果的A系列芯片如此強大還有一個很重要的原因是IOS系統充分發揮了A系列芯片的硬件性能,這兩者已經分不清是誰成就了誰,只能說是相輔相成,密不可分。

這也是A系列芯片單核性能如果強勁的原因,因為系統機制決定了IOS上單核性能更加具有優勢。

而華為在這方面還不及蘋果,一方面安卓系統雖然是開源,但終究不是華為自研,谷歌不會針對華為優化。另一方面華為真正做到軟硬件結合基本上還是從2018年的GPU Turbo開始,距今短短兩年時間,蘋果則已經上十年。


麒麟990芯片也有亮眼的地方

麒麟990雖然在CPU和GPU不及蘋果A13,但是也有自己的長處。

1、華為由於是通信起家,所以麒麟990集成了自己的5G基帶,集成度更高,功耗更低。

2、在NPU方面,華為麒麟芯片的AI表現非常亮眼。

3、和鏡頭深度結合的ISP,這點雖然蘋果非常優秀,但是華為目前即使不能勝過蘋果,但是拍照表現也是有目共睹。這點只能說每個人的評價可能不一樣。


所以華為麒麟芯片雖然強大,但是我們也要看到自己的不足,這些差距都是真實存在的,切不可盲目自信。

如果贊同我的觀點,歡迎評論關注,我是神奇碼農,專注科技、數碼領域。

神奇碼農


    麒麟芯片在5G和AI領域全面碾壓蘋果和高通,這一點是毫無爭議的。爭議最大的是CPU、GPU性能,下文主要說一說CPU和GPU。

    一、CPU部分

    GeenBench跑分

    先看一下GeekBench跑分,這裡把高通驍龍865也捎帶上:

  • 麒麟990:單核3892,多核12402;

  • 蘋果A13:單核5415,多核11294;

  • 蘋果A12:單核4799,多核11421;

  • 驍龍865:單核4160,多核12946;

  • 驍龍855:單核3507,多核11254。


    其中蘋果處理器是2個大核心+4個小核心,麒麟和驍龍處理器是4個大(中)核心+4個小核心的結構,四個小核心基本上是低功耗湊數的,完成待機、普通任務。

    功耗對比

  • 麒麟990:滿載功耗5~6W;

  • 驍龍865:滿載功耗8~9W;

  • 蘋果A13:基礎版預計功耗6W左右,爆改版應該超過了8W,蘋果的超大核心單核功耗接近公版的2倍。


    架構方面

  • 麒麟990:2個A76大核心+2個A76中核心+4個A55小核心;

  • 蘋果A13:2個超大核心(性能核心)+4個自研小核心(效能核心);

  • 驍龍865:1個A77大核心+3個A77中核心+4個A55小核心。

    一般來說,手機處理器的架構,是性能和功耗的平衡點。單核性能越狠,整體功耗也越大,因此,從A76之後,不再採用滿血的四大核方案,功耗上壓不住,而是採用了1+3+4,或者2+2+4的方案。

    蘋果的A系列處理器,將單核性能壓榨到了極限,功耗雖不小,但是不至於尿崩,可以說是手機處理器最強的單核架構。

    CPU小結

  • 發熱:一般來說,手機處理器功耗應該控制在5~6W,發熱控制比較好,麒麟990、蘋果A13都滿足這個條件;

  • 性能:單核3500以上,多核10000以上,基本上可以滿足旗艦需求;

  • 續航:電池4000mAh+40W快充應該是未來的標配,A13不滿足。


    二、GPU部分

    市面上手機GPU只有三家:高通的Adreno、蘋果的PowerVR、ARM的Mali,前兩者不外賣,麒麟990用的是ARM的Mali G76 GPU。


    相比來說,麒麟990搭載的16核心 Mali G76,性能上不及蘋果同期的PowerVR以及高通的Adreno,不過,經過華為的GPU Turbo技術加持,打通了CPU、GPU、手機操作系統,針對“白名單”裡的遊戲,可以達到高幀率遊戲體驗和功耗的平衡。


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Geek視界


前面的回答都沒有說透麒麟990和蘋果A13性能差距的根本原因,秀跑分簡直就是多此一舉,大家都知道蘋果A13芯片不僅吊打驍龍,還暴揍麒麟,但大家不知道的是,蘋果A13芯片為什麼能暴揍友商。本回答內容較長,而且涉及芯片涉及的專業內容較多,閱讀需要耐心。

先亮出決定芯片性能的邏輯(提醒一下,這句話有點拗口,不仔細就容易看錯):

誰設計芯片的能力越接近底層,誰設計的芯片的性能越容易爆表。

什麼是芯片設計的底層?

芯片設計最底層的東西是指令集,往上是指令集體系架構(簡稱ISA,但常被簡稱為Architecture[架構]),再往上是微架構(Microarchitecture),又稱內核,內核再往上就是具體的處理器(包括CPU、GPU)。

蘋果的A系列芯片,是購買了ARM的指令集體系架構(Architecture)授權,在此基礎上設計芯片,搞出自己的內核,依託內核再設計出自己的處理器。

高通購買ARM的內核,在緩存、內存控制器等方面修修改改(有個魔幻的說法“魔改”),設計出自己的處理器,然後打上自己的品牌Kryo™(見下圖驍龍865官方PPT藍線處)。

華為海思則是購買ARM的公版處理器,所以外宣時要露出ARM的商標,CPU是“Cortex-A7x”,GPU是“Mali-G7X”(示例見下圖)。

可以看出,蘋果A系列芯片是在ARM指令集體系架構上設計,設計能力最強,高通比蘋果差接近兩個層級(在內核基礎上魔改),華為、聯發科、三星(貓鼬的自研CPU內核失敗)則差了兩個層級,處理器內核設計能力可以說是0。

說到這裡,需要特別提醒一下,現在國內有種看法,就是“用ARM公版處理器是沒技術含量,魔改公版才是真男人”。

說實話,這種論斷很膚淺,因為魔改內核,其實能改動的地方有限,主要是在緩存大小和內存控制器上動刀,往往是出於成本而不是性能考慮,和直接採用公版處理器差別不大,弄不好還不如公版處理器。

麒麟芯片的CPU性能近年進步很大,就和採用原汁原味的公版處理器有關。

另一個更重要的原因是,手機高端SoC芯片設計屬於集成設計,可以說和內核開發屬於兩個層次,也是很複雜的系統工程。將各種內核集成到一起,既要解決電磁輻射干擾、功耗發熱,還要考慮製造工藝匹配等諸多問題,其中任何一項短腿,整個芯片設計將會翻車。

案例可參考某國產手機大廠芯片設計的血與淚的坎坷歷程。

選公版處理器更多關乎的是商業策略選擇,因為ARM的公版處理器,讓華為海思、三星和聯發科等芯片集成設計廠商省掉了從“0”到“1”的過程,可以從“1”直接開始設計SoC芯片,節省出開發處理器內核的時間成本和資金成本。

但是,重點來了:

公版處理器的短處也很明顯,處理器的性能繫於ARM一身,如果ARM很爭氣,那好說,大家的芯片性能就集體強大;如果ARM掉鏈子,大家的芯片性能就集體難看,典型的“一榮俱榮,一損俱損”。

ARM剛剛過氣的GPU Mali-G76,採用Bifrost架構,在這個架構上,ARM太喜歡擠牙膏了,擠了好幾年,從Mali-G71擠到Mali-G76,擠了6“代”GPU,意味著換了6次馬甲。ARM大概感到不好意思,到2019年,終於推出採用全新架構Valhall的GPU Mali-G77。

ARM在GPU上多年擠牙膏,害苦一幫合作小夥伴,聯發科、華為海思和三星的SoC芯片的圖形性能既遭蘋果A系列暴揍,又被高通驍龍的Adreno GPU痛毆。

近期三星Exynos芯片遭歐洲用戶聯合簽名抵制,自家手機部門又拒絕在韓國銷售的手機上使用Exynos芯片,如此“奇恥大辱”,背後和ARM在Bifrost架構上熱衷擠牙膏、換馬甲有很大關係。

蘋果的商業策略是放棄公版處理器,購買ARM的指令集體系架構(Architecture)授權,設計自己的處理器,壞處是從0開發處理器,好處則是命運掌握在自己手裡:想要什麼樣的處理器,大膽設計就是了,天花板不再是ARM,而是自身設計水平。

另外,蘋果有自己的操作系統iOS,而SoC芯片設計和處理器內核設計的顯著不同之一,是處理器內核設計是傳統的硬件設計,對操作系統等軟件考慮較少,而SoC芯片設計需要軟硬件綜合考慮,蘋果有自己的操作系統,又等於給A系列芯片的性能加了分。

這就是為何iPhone的運存容量一直是千元機水平,但流暢度卻超過安卓機的原因。因為安卓手機的操作系統編寫和SoC芯片設計是兩套班子,谷歌不懂芯片設計,懂芯片設計的高通、三星、聯發科和華為海思又和操作系統(鴻蒙未正式用於手機,所以這裡忽略)搭不上關係,這就是軟硬件不配合。

結果就是,安卓旗艦手機的運存容量是iPhone旗艦的一倍,運存還領先一代(LPDDR5),集兩大優勢於一身,但流暢度並沒有領先iPhone,只打了個平手。

限於篇幅,這裡不深入探討了。關於蘋果A系列芯片性能領先安卓機的問題,還可以從商業模式上討論,有興趣的可關注我,參見我對《為什麼iphone的CPU芯片一直領先呢?》的回答。

最後總結一下麒麟990與蘋果A13處理器的差距原因:

  1. 華為海思採用ARM的公版內核做SoC芯片集成設計,蘋果是購買ARM的指令集體系架構,自己開發內核,後者更接近芯片設計的底層,容易開發出性能強大的處理器;

  2. 蘋果有自己的操作系統,可以和芯片設計配合,而SoC芯片設計講究軟硬件配合;華為鴻蒙系統如果商用,配合麒麟芯片設計,流暢度應該在安卓機之上。


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