距離今年 9 月的%ignore_a_1%秋季發布會的時間越來越近，人們對蘋果新品的猜測越來越多，今年 iPhone 13 到底“香不香”？蘋果還會不會在硬件上接着“擠牙膏”？iPhone 13 系列首先搭載的 A15 芯片會有哪些新的突破？如今，行業內對這些答案眾說紛紜，觀點不一。
iPhone 系列能否擁有優秀的性能表現，流暢的使用體驗，A 系芯片是關鍵因素。今天，我們就 A15 芯片來“窺探”iPhone 13 的一些變化。
據中國香港媒體 Qooah 近日報道，蘋果 A15 芯片將在 CPU 部分，採用 2 顆大核 + 4 顆小核的設計架構，性能將會提升 20%；同時在 GPU 部分，A15 芯片採用 5 核心架構，性能預計提升 35%。
A15 芯片是否會像 A12 芯片那樣，因為製造工藝革新實現 CPU 單核提升 50%？蘋果是否會擴大與三星、高通的旗艦芯片在性能方面的差距？我們都將在這篇文章中找到答案。
01. 晶體管數量不變，性能還能大幅提升？A15 還將集成 5G 基帶
A15 芯片將在 CPU 上採用 2 個高性能核心（內部代號：FireStorm）和 4 個高能效核心（內部代號：IceStorm）的設計架構。與去年蘋果 A14 芯片相比，A15 芯片並沒有增加的 CPU 核心數量。
但據 DigiTimes 報道，A15 芯片的 CPU 相較 A14 芯片的 CPU 將會提高 20% 的性能，30% 的能效。
行業人士分析 A15 芯片在沒有改變芯片架構的情況下，性能卻有所提升的原因可能是，A15 芯片將首次採用 SVE2（可伸縮矢量擴展技術二代）技術。
SVE2 是可伸縮矢量擴展技術 SVE（Scalable Vector Extensions，SVE）的擴展，可兼容 NEON 的指令。SVE2 技術今年 3 月首次應用在 Armv9 架構上。該技術可以加快數據處理速度、保護數據安全等。
▲ SVE2 首次在 Armv9 架構上應用
在 GPU 上，相比 A14 芯片的 4 核心架構，A15 芯片將採用 5 核心架構，在 GPU 的核心數量上有所增加。據悉，A15 芯片的 GPU 較 A14 芯片的 GPU 將提升 35% 左右的性能。
在晶體管數量上，據 OFweek 電子工程網報道，A15 芯片與 A14 芯片一樣，將會集成 118 億個晶體管，相對於 A13 芯片晶體管數量增加了近 40%。該消息有待進一步證實，因為 A15 芯片的製造工藝得到了改進。
此外，A15 的 5G 基帶芯片也有所改進。
A15 芯片將採用集成 5G 基帶。與 A14 芯片外掛高通 5G 基帶相比，A15 芯片的功耗將會進一步降低，可以為用戶提供更好的 5G 網絡體驗。
不僅如此，A15 芯片還有可能增加環境光處理器（Ambient light sensor，ALS）處理區塊。這意味着調整 iPhone 13 屏幕的亮度、色溫等功能在芯片環節就會得到優化。
▲ 依據網傳信息，A14 芯片與 A15 芯片對比（芯東西製表）
總體而言，此次 A15 芯片不但通過 SVE2 技術提高 CPU 的性能，而且還增加了 GPU 的核心和 ALS 處理模塊，並改進了 5G 基帶芯片。A15 在 CPU、GPU 的性能和能效上都呈現了較大幅度提升。
02.“老夥計”台積電產能將翻倍，A15 將採用 5nm + 製程工藝
早在 2020 年 10 月，業內就曾有傳聞，台積電將採用 5nm 工藝在 2021 年第三季度為蘋果代工 A15 芯片。隨着時間逐漸接近這個節點，相關信息越來越準確。
台積電 6 月財政報告顯示，台積電 6 月份的總營收首次超過 50 億美元，同比增長 22.8%。
台積電總營收大幅提升意味着他們正在因某項先進製程工藝而獲得豐厚利潤，相關人士分析認為，這正預示着台積電已經開始為蘋果大規模代工 A15 芯片。
但與此前傳聞不同的是，這次台積電將採用第二代 5nm（或 5nm+）工藝製程，即 N5P 技術。據悉，5nm + 工藝比 5nm 工藝提升 7％性能，降低 15% 功耗。
從 2013 年蘋果 A8 芯片開始算起，這是蘋果與台積電之間合作的第八年。此次蘋果預計不會再像 2020 年一樣，因芯片產能不足的原因推遲蘋果發布會，這與今年台積電的產能提升有關。
據 Digitimes 報道，台積電打算在 2021 年底前購置 55 台 EUV 光刻機，大約花費 440 億人民幣。隨着台積電逐漸加大對製造設備的資金投入，相關人士分析，台積電的產能將在今年下半年爆發。
據預測，今年台積電的 5nm 產能將是 2020 年的兩倍以上，2023 年 5nm 及改進版的 4nm 工藝產能則是 2020 年的 4 倍以上。
目前，台積電有關 5nm 芯片的訂單除了來自蘋果的 A15、M1X、M2 芯片以外，還有聯發科的天璣 2000 系列，和 AMD 的 Zen4 處理器等。
此外，據媒體報道，台積電首款 4nm 工藝芯片將用於蘋果 2022 年的 Mac 電腦上，台積電首款 3nm 芯片將用於蘋果 2022 年的 iPad 上。
由此可見，蘋果是台積電相當重要的大客戶，而台積電也願意將最先進的製程工藝率先應用於蘋果芯片上。
03. A 系芯片王座不穩？三星 Exynos 選擇硬剛 A15
儘管行業內有關 A15 芯片的消息真假難辨，但一組疑似 A15 跑分數據似乎讓我們看到了 A15 芯片的另一面。
Twitter用戶 @FrontTron 在 2 月 3 日晒出了三組 A15 芯片在 Geekbench 的跑分成績。根據圖片顯示，A15 芯片單核最高分為 1724，多核最高分為 4320。
▲ 消息人士爆料 A15 芯片跑分成績
這個結果與其他芯片相比如何呢？我們也找到一些數據對比分析。
一方面，將蘋果的 A15 芯片與 A14 芯片相比。
此前，A14 芯片的單核跑分測試最高得分為 1606 分、多核最高得分 4305 分。
與 A14 芯片相比，A15 的單核性能提升了 7%，但是多核性能提升還不到 1%。這樣的情況似乎與行業內的預測 A15 將性能提升 20%—30% 相去甚遠，部分專業人士認為，該數據僅是 A15 芯片初代版本的數據，並不准確。
很遺憾的是，我們難以找到更多有關於 A15 芯片最新的跑分情況，更多信息可能還需等到 A15 正式發布才能知曉。
另一方面，三星的 Exynos 芯片、高通的驍龍 895 處理器（暫稱）等手機芯片也將於今年下半年推出。
其中，三星的 Exynos 芯片將成為第一塊搭載 AMD GPU 的三星旗艦芯片。AMD GPU 具有高性能、低能耗特點。相關報道認為，三星的 Exynos 芯片將在 CPU、GPU 方面都領先於高通的驍龍 895 處理器，在 GPU 上可能比蘋果 A15 芯片的 GPU 更好，但在 CPU 上，仍不能與蘋果 A15 芯片的 CPU 相比。
▲ 蘋果 A15 芯片、三星的 Exynos 芯片、驍龍 895 處理器在 CPU 和 GPU 的性能比較預測
至於高通驍龍 895 處理器為接替驍龍 888 處理器的下一代產品，內部稱為 SM8450。該產品將採用 1 大核 + 3 中核 + 2 小核 + 2 小核的 CPU 集群。
據外媒 WCCFTech 報道，驍龍 895 處理器和 A14 芯片在 CPU 多核上的跑分相當接近（4000 vs 4027），但在 CPU 單核性能上，遠落後於 A14 芯片單核（1250 vs 1596）。因此，高通驍龍 895 處理器應更難以與最新的蘋果 A15 芯片相競爭。
綜上來看，蘋果 A15 芯片依然佔據一定性能優勢，但 A 系芯片的絕對性優勢已不那麼明顯。
04. 結語：蘋果芯片優勢正在減弱，三星正在大步追趕
根據現有的資料顯示，蘋果 A15 芯片在理論上提升幅度較大，但實際跑分仍呈現“擠牙膏”的現象。蘋果的芯片優勢逐漸減弱，三星、高通等公司正在大步追趕，開始縮小與蘋果芯片之間的差距。
從過往蘋果的 A 系芯片工藝升級來看，A11 的 10nm 製程工藝跨越到 A12 的 7nm 製程工藝時，A12 CPU 單核的性能雖然只提升了 15%，但是 A12 CPU 多核的性能卻提升了 50%。此後，儘管芯片製程工藝不斷改進，蘋果芯片也再沒有這樣突破式的性能提升。
我們可以看見，芯片隨着製程工藝帶來的性能提升越來越有限。此前，採用三星 5nm 製程工藝的高通驍龍 888 處理器在小米 11 測試機上也被人們發現製程工藝能提升的芯片性能有限。芯片未來的性能提升可能還需要基於某個突破性的芯片設計。