9月13日凌晨，蘋果將會在新總部正式發(fā)布萬眾矚目的新一代 iPhone。似乎為了滿足更多人的期待，蘋果將一次性發(fā)布三款新機型：iPhone 8、iPhone 8 Plus 和 iPhone X。而這三款手機，不出意外將搭載自家芯片開發(fā)團隊打造的 A11芯片。在發(fā)布會即將召開之前，我們來對這一芯片來做最后的討論。

CPU：六核心配置

近兩天出爐的 GM 版 iOS 11操作系統(tǒng)備受關注，因為這一固件不停被挖掘出很多新鮮的細節(jié)，就像間接開過了發(fā)布會一樣。其中挖出最新的細節(jié)顯示，A11芯片型號 T8015，將是一枚6核心設計的處理器，由2 個高性能內核與4 個低功耗、高效能的內核組成，每個都具備獨立尋址能力，可以同時運行，是否還加 Fusion 名稱未知。

相比之下，去年蘋果為 iPhone 7 和 iPhone 7 Plus 準備的 A10 Fusion 芯片，采用的是四核心設計，由2 個大內核與2 個小內核組成。同時爆料的細節(jié)顯示，A11 將是首款采用臺積電 10 納米 FinFET 工藝制程的芯片，比 A10 Fusion 的 16 納米更加先進，大幅提了升晶體管密度，可高達一倍。

因此，得益于新工藝，蘋果必將能在既定面積之內塞進更多晶體管或先進的功能，或者進一步縮減 A11 芯片的面積。目前 A10 Fusion 芯片內塞進了 33 億個晶體管，芯片面積大約為 125 平方毫米。如果蘋果仍傾向于保持同樣大小的芯片尺寸，或者說每更新一代基本保持與前一代大致相近的尺寸。那么，得益于 10 納米工藝制程，至少可以在相同的區(qū)域內塞進 60 億個晶體管。

不過，實際晶體管數量不會那么多，畢竟蘋果不僅要考慮將 CPU 內核增加到了 6 個，而且還要增強 GPU 和其他功能。其實 A9X 到 A10X 變化已經不少，也就是從 16 納米到 10 納米的轉變，2 個高性能內核變成了 3 個高性能內核，頻率略有提升，并附帶 3 個高能效內核，同時二級緩存從 3MB 增加到 8MB。但關鍵是，芯片尺寸從 147 平方毫米所見到了 96 毫米。

這就表明，若新工藝下 3+3 CPU 內核配置下的 A10X 仍能縮減尺寸，那么 2+4 CPU 配置 A11 芯片的尺寸同樣會比 A10 進一步減小。

而且，在能效水平維持不變之下，性能比 A10 更加瘋狂。因為在不增加內核的情況下，臺積電的白皮書顯示 10 納米比 16 納米提供“20% 性能增益和 40% 能耗減少。”而蘋果善于保持業(yè)內最強的單線程 CPU 性能，再加上自主定制的功力，總能保證每個單元性能發(fā)揮僅需較低的功耗。如今 A11 還有更高頻的大內核，再配合更多小內核，無論單核還是多核的綜合性能更加能夠體現出優(yōu)勢。

　　GPU：也許性能大幅提升

這兩天在 GM 版 iOS 11 爆料當中，可以看到新 iPhone 其中一款分辨率提升到了 2436×1125 像素，相比 1080p 的 iPhone 7 Plus 高出不少。再者，蘋果還增強了攝像頭的錄制的性能，支持 1080p @240 fps 和 4K @ 60fps HEVC 錄制。此外，蘋果還致力于提供出色 AR 增強現實功能，聲稱 ARKit 可以讓開發(fā)者利用 iOS 設備端的內置攝像頭、強勁處理器和移動傳感器打造 AR 體驗。

這些功能都將充分利用 GPU 的性能，所以不難猜測，A11 的 GPU 圖形處理器單元的核心數可能還會繼續(xù)增加。一直以來，蘋果為了屏幕顯示的內容效果更加誘人，從不吝嗇大肆改進 GPU。與此同時，根據之前彭博社的爆料，蘋果將可能為新一代 iPhone 提供 ProMotion 自適應刷新率技術，可能不會是全部機型，但也至少有一款。

這一爆料用最簡單的意思來表達就是，蘋果有可能會推動手機屏幕的另一個主流趨勢，那就是“高刷新率、自適應刷新率”技術。目前在移動領域，只有夏普一款 Aquos 手機或蘋果 iPad Pro 刷新率達到了 120Hz 的刷新率。高刷新率有什么用？蘋果的宣傳也介紹過了，用于刷新視覺和體驗，令滾動瀏覽更加自如，響應更加靈敏，動態(tài)內容更加流暢，視頻看起來宏大震撼，游戲玩起來也流暢自如，如行云流水般順暢自然。

簡而言之，理論上刷新率越大，所見既得越為平滑，感覺更順暢。而要支持高刷新率和 ProMotion 技術，僅應用程序和軟件系統(tǒng)支持肯定不行，還需要強大的 GPU 性能作為基礎。在面對 3D 游戲和需要復雜圖形處理的應用程序中，蘋果必須要確保 A11 芯片的 GPU 圖形處理器單元性能足夠強大，才能滿足最高每秒 120 幀的速度渲染游戲。

今天大多數大多數個人電腦、智能手機和平板電腦的顯示屏，基本上維持每秒刷新 60 次（或 60Hz ）的水平，當前 iPhone 的顯示屏亦是如此，確保對 GPU 造成的負載壓力最小。而且大多數游戲開發(fā)過程中，也有意將渲染速度限制在每秒 60 幀，同樣是為了保證持續(xù)、穩(wěn)定的性能，避免畫面撕裂，并達到節(jié)能高效的目的。

如果真如彭博社的爆料所說，其中一款 iPhone 有高刷新率和 ProMotion 自適應刷新率技術，那么蘋果必然會大幅提升 A11 芯片的 GPU 性能，甚至有可能為了支撐如更高的刷新率有 50% 到 1 倍或 2 倍性能的提升也無需驚訝。

此外，請不要忘了，蘋果已確定未來兩年時間內放棄 PowerVR GPU?？紤]到蘋果過去幾年一直秘密打造自主 GPU 團隊，因此進一步整合了諸多獨家的專利技術的 GPU 可能將很快出現。其實從 A8 開始蘋果就基于 Imagination Technologies 的 IP 定制 GPU，著色器內核和驅動都是自主完成，但蘋果性能優(yōu)勢始終都沒有實現長期維持，這就是蘋果苦惱之處。

當然了，雖然我們不太可能在 A11 上看到完全定制的 GPU，也不清楚何時能實現完全定制，但至少 A11 能夠帶來更多自主定制技術相關成果，進一步擴大 GPU 性能優(yōu)勢。

有沒可能有 AI 加持？

今年 5 月份的時候，彭博社就曾爆料了蘋果的在人工智能領域的大動作，蘋果內部已經開始測試一種獨立專用于執(zhí)行人工智能相關任務的處理單元，稱之為“蘋果神經引擎（Apple Neural Engine）”。而且當時消息還表示，蘋果已經開始測試配備這一 AI 單元的 iPhone 原型機，通過分擔 CPU 和 GPU 的任務，實現了硬件性能大幅改善，尤其在面板識別和語音識別上。

目前還沒有消息證實，這一“蘋果神經引擎”是否百分之百集成到了 A11 上，但這集成 AI 單元到移動 SoC 芯片一定會是趨勢，因為國產廠商華為在最新的麒麟 970 上實現了相同工作，利用所集成 NPU 神經網絡處理單元大幅提升芯片的運算效率，以更少的能耗更快的完成更多任務。

既然蘋果早就已經計劃 AI 處理單元了，而且今年還被爆料內部測試中，說明 A11 還是有可能整合的。六核心的處理器即便有 10 納米工藝，若真希望保證高能效和高效率，通過引入 AI 單元來解決一定是明智的做法，屆時 Siri 語音識別、圖像識別、鍵盤預測、智能主動感知、主動提醒和服務等，將無需 CPU 和 GPU 高性能運行來實現，6 月份所推出的 Core ML 也更有用武之地。

不過，A11 是否有 AI 單元依然是未知數，如果今年蘋果著重于提高 CPU 和 GPU 性能，那么可能性不會太高。

其他呢？

得益于 16 納米到 10 納米的演進，正如前述，蘋果肯定還會增加或改進其他所需的功能模塊，例如蘋果自行開發(fā)的 ISP 圖像信號處理器，幫助大幅提升拍照成像性能。其余在 A11 芯片上的改進，還可能是內存控制器以及協(xié)處理器的改進等等，由于新 iPhone 不再需要 3.5mm 接口，此前更多音頻 IC 也隨之移除，一些音頻功能可能交由協(xié)處理器來完成。

而在 A11 芯片芯片之外，也有一些人關心獨立的 LTE 調制解調器。目前蘋果主要使用來自高通或英特爾的獨立調制解調器解決方案，但蘋果對高通的合作并不滿意，還鬧上了法庭。目前蘋果維持兩家 LTE 調制解調器供應商都是明智的選擇，但這樣也引發(fā)了一些爭議，因為高通的性能比英特爾的好太多了，而英特爾今年出貨的 XMM 7480 卻還不支持 CDMA。

理論上來講，今年 iPhone 8 這一代同時使用英特爾和高通調制解調器不可避免，而且至少在 5G 到來之前這些性能差距不會影響太大。但需要注意的是，今年 4 月份有爆料稱，蘋果研發(fā)調制解調器的項目有五六年時間了，下半年產品就能出樣，這是否有可能在新 iPhone 上有所體現呢？對此我們一無所知。

A11 還將會是智能手機頂級旗艦芯片

很長一段時間以來，蘋果對 A 系列芯片和內部組件的設計和研發(fā)越來越重視，目的就是保持在性能、功能和成本上形成巨大的競爭優(yōu)勢，過去幾代 A 系列芯片與競爭對手的較量始終位于前列?？梢灶A見，A11 一旦問世，接下來很長一段年時間里還將會是移動行業(yè)最優(yōu)秀的產品之一。同時，蘋果手中還掌握了其他競爭對手所不具備的諸多定制芯片的經驗和資源，因此除了性能之外，蘋果如何進一步定制芯片同樣令人關注。

不過，其實 A11 芯片本身之外的內部性能硬件，蘋果就相當保守了，例如在 RAM 運行內存方面，蘋果始終保持夠用就好的原則，例如 GM 版透露 iPhone 8 配備 2GB 內存，而 iPhone 8 Plus 和 iPhone X 最高也僅 3GB 運行內存。

最后來回歸一下，從 A6 到 A7，蘋果聲稱 A7 提供了兩倍 CPU 和 GPU的性能提升。從 A7 到 A8，蘋果聲稱 CPU 性能提高了 25%，GPU 圖形性能提高了 50%。而從 A8 到 A9， CPU 性能提高了 70%，GPU 圖形性能提高了 90%。目前的 A10 芯片，相比 A9 提供了 40% 的 CPU 性能和 50% 的 GPU 圖形性能提升。

可以看到，蘋果 A 系列芯片自從 A7 之后，每一代都沒有達到成倍數的提升了，那么從 A10 到 A11 呢？我們拭目以待。