A15仿生芯片幕後故事:歷經四年研發 多個團隊跨部門合作

2010 年,蘋果發布 iPhone 4, 明確向外界宣布自研處理器 A4。
多年後,不少人還記得“再一次 改變世界”那款手機,但對行業影響更深遠的,是終端廠商自己自研%ignore_a_1%用於自己產品這種方式。它打破了之前芯片廠—終端設備廠商—系統廠商之間的關係,產生了一種新的消費電子產品研發模式。
這種研發模式和產生的結果,也是再一次改變世界的開始。

十多年後,新浪數碼與蘋果公司兩位高管的聊天話題是 A15 仿生芯片。蘋果公司全球產品營銷副總裁 Bob Borchers, 與負責硬件技術的副總裁 Tim Millet, 圍繞技術與應用,談起來蘋果公司研發 A15 芯片的幕後故事。

Bob Borchers

Bob Borchers

Tim Millet

Tim Millet

A 系列芯片研發不只有芯片團隊

“我們的團隊非常幸運,因為不需要去猜測”—— Tim Millet 的一句話點明了 A15 仿生芯片與其他競品研發過程的最大不同。

眾所周知,目前在移動設備領域,除了蘋果,在Android陣營幾乎所有芯片都是由高通 、MTK 等少數廠商研發的,雖然終端廠商也會參與其中部分過程(如影像功能優化等),但整個過程的思路跟 PC 時代類似:芯片廠商製造芯片,電腦廠商將芯片配上合適的主板/內存/硬盤等,再裝上來自另一家的系統,調試后交給用戶。這種各自分工明確的方式,打造了 “Wintel” 聯盟的輝煌,並培養出一大批 PC 廠商。

在移動領域 ,Android +高通+眾多Android手機廠商複製了這種模式;但近年,移動芯片架構逐漸摸到天花板,芯片計算能力提升有限,電池和散熱等成為更大的瓶頸。

此時,蘋果軟硬合一的研發模式優勢顯現,自芯片研發階段初始,相關團隊就與手機硬件,軟件系統團隊,甚至是影像團隊緊密合作,他們給芯片團隊明確的目標,之後協同工作。

可以說,近年 A 系列芯片的研發,從一開始就並非只是為了芯片本身,而是為了最終的體驗,考慮它的使用場景,甚至為某個具體功能而優化。

這也是上文 Millet 說“不用猜測”的原因,同時是蘋果公司跟其他芯片廠商最大的區別。

A15仿生芯片幕後故事:歷經四年研發 多個團隊跨部門合作

“我們可以確保把每一個晶體管的效用發揮到最大 ”,Millet 總結這種特殊的研發方式說道,這句話也是對 A15 芯片的表現的總結。

四年打造一顆芯片

當然,這種研發過程需要更多時間,以及更早的布局過程 。Millet 公布了一些發布會上沒提到的信息:蘋果設計與製作這顆芯片用了兩年多,另外與這顆芯片相關的技術研發準備等工作,也花了約兩年時間。

也就是說,蘋果公司為了呈現今天的 A15 仿生芯片,幾個團隊從 2017 年就開始着手準備。

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Bob 補充說 ,Tim 的芯片團隊不僅服務於下一代新品,他們甚至在產品發布會前一個禮拜還在討論某些功能。從這個細節也能印證蘋果公司這種研發方式的靈活度。

Android旗艦芯片研發時間也是兩年多,但手機終端廠商適配時間只有約 3-4 月。終端廠商因為不是自己掌控全程,可能導致終端與芯片不完美匹配,或者無法釋放芯片的全部能力,能耗控制不那麼精準。另外,為了照顧更多樣的Android終端,芯片也不得不做一些取捨。

此前,很多評測媒體對 A15 仿生芯片做了相應測試,相比上代,它的 CPU 計算核心部份日常負載下的“能耗比”顯着提升 ,5 核 GPU 的極限性能則較上代提升了 40%, 功耗反倒上代低。

這路數跟前幾代 A 系列芯片一致,蘋果一直在通過芯片+系統等多種方式,優化芯片的能耗比,也就是用更少的電做更多事。

談體驗 而不是談跑分

回到今年裝在 iPhone 13 系列上的 A15 仿生芯片,在評測這款手機時候,我們已經看到它的性能跑分依舊兇猛,尤其 GPU 部分。但其實 Bob 在這次談話中更想說的是,硬件性能固然重要,但對蘋果來說,用戶體驗才是更重要的事。

也正是因此,我們才能看到 iPhone 13 Pro 系列性能更強了 ,ProMotion 高刷來了,續航卻更長了 ;iPadOS 15 中的翻譯 App, 可以實現實時自動翻譯對話,甚至第三方的 App, 可以用 AI 分析人類的動作,從而教人打網球。

那是 A15 和整合在其中 CPU,GPU,NPU, 以及 iOS 15 在一同發揮作用。在處理這些的同時,蘋果還要嚴守自己的隱私原則,盡量讓數據在本地處理,而不是發送到雲端去。

A15仿生芯片幕後故事:歷經四年研發 多個團隊跨部門合作

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最能證明多個部分合作的體驗是 iPhone 13 系列的“電影效果模式”,它讓非專業拍攝者通過一台非專業設備,獲得了以往專業人士才能做出的變焦操作。

A15仿生芯片幕後故事:歷經四年研發 多個團隊跨部門合作

電影效果的背後,是 A15 仿生芯片的強大計算能力作後盾,它強到足以一邊拍杜比視界 HDR 視頻,一邊用 AI 能力去實時理解該對焦給誰,並把焦外做虛化處理。還能把景深信息保留下來進行二次處理。

焦距變化的背後,是 A15 芯片內 150 億顆晶體管和手機影像系統的共同參與,也是蘋果芯片研發團隊,影像團隊,和系統等多個團隊合作的結晶。

對很多廠商來說,造出芯片已經是結果;但蘋果來說,“電影效果模式”這樣的體驗才是最終結果 ,A15 和其四年的研發經歷,只是實現這個結果的過程。

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