技術宅：解密蘋果A10為何更換四核架構

【手機中國 技術宅】相比增加的那些「新」功能，蘋果iPhone 7系列所採用的全新A10 Fusion晶片無疑要搶眼的多，要知道每一代的A系列晶片都會有大幅的性能提升，掀起新一輪的「芯戰」。

這一代的A10 Fusion成為蘋果首款四核處理器，官方數據顯示，它擁有33億個電晶體，相比iPhone6s的A9處理器快40%，是A8的2倍，圖形處理器比A9快50%，是A8的3倍。

性能再次提升

資深果粉應該清楚，蘋果是從A4晶片（iPhone 4）開始自主研發，此前所採用的晶片基本是由三星提供，而從A6晶片（iPhone 5）開始，蘋果從公版構架改為自研構架，歷代A系列晶片的改進可以參考下表。

型號	製程	架構	主頻	GPU
A4	45nm	Cortex-A8單核	1Ghz	PowerVR SGX535
A5	45nm	Cortex-A9雙核	1Ghz	PowerVR SGX543MP2雙核
A5X	45nm	Cortex-A9雙核	1Ghz	PowerVR SGX543MP4四核
A6	32nm	Swift架構雙核	1.3Ghz	PowerVR SGX543MP3三核
A6X	32nm	Swift架構雙核	1.4Ghz	PowerVR SGX 554MP4四核
A7	28nm	Cyclone架構雙核	1.3Ghz	PowerVR GX6430四核
A8	20nm	Typhoon架構雙核	1.4GHz	PowerVR GX6450四核
A8X	20nm	Typhoon架構三核	1.5GHz	PowerVR GXA6850八核
A9	16nm	Twister架構雙核	1.85GHz	PowerVR GT7600六核
A9X	16nm	Twister架構雙核	2.26GHz	PowerVR Series 7XT十二核

從上表蘋果歷代CPU的發展過程可以看出，每一代A系列晶片的性能提升都離不開製程、架構、主頻、GPU這四個方面的改進。

來看看蘋果A10 Fusion，目前得到的信息是它依然使用台積電16nm工藝製程，主頻為2.23GHz，並沒有達到此前傳聞的2.4GHz。

我們知道在CPU生產過程中，工藝越先進，製作集成電路的精細度越高，在同樣大小的面積中可以製造更多的電子元件，CPU的功耗也就越小。

例如蘋果A9就採用了兩種工藝，一種是三星14nm FinFET，晶片總面積大約為96平方毫米；另一種是台積電16nm FinFET，晶片總面積大約為104.5平方毫米。

理論上三星14nm製程的A9會比台積電16nm製程的A9更優秀，但結果恰恰相反，主要是三星自己作死，從28nm Planner技術直接跳階到14nm FinFET，步子太大難免扯到蛋。

再來看下A9和A9X，相比A9，A9X的主頻提升到2.26GHz，並且GPU達到恐怖的12核，功耗和熱量有些爆炸。

所以在同為台積電16nm製程的情況下，A9X晶片總面積大約為147平方毫米，相比A9的104.5平方毫米變大了，提升面積有助於快速散熱。

好在A9X是用在iPad上面，內部空間足夠。

那麼A9和A10呢？A10的主頻提升到2.23GHz，和A9X的差距很小，GPU方面，雖然不如A9X兩倍提升那麼大，但A10相比A9快50%的提升也不小了。

那麼問題就來了，既然iPhone 7和iPhone 6s的尺寸基本上一致，而且A10和A9都是台積電16nm製程，能耗和發熱問題顯然不能像A9X那樣通過增大晶片面積來解決。

所以蘋果才會將A10由雙核更換為四核，兩顆高性能核心可以保證A10相比A9在性能上的提升，兩顆低功耗核心可以讓大核心得到緩衝。

還有個問題是，如果下一代iPad Pro的CPU，也就是A10X，如果工藝依然是台積電16nm不變，那麼它單核心的性能提升非常有限，畢竟A10都到了2.23GHz，你不能指望A10X上到3GHz。

如果想要保持A10X相對A10的性能提升，蘋果很可能會在兩顆低功耗小核上面做文章。

四顆大核？好像有那麼一點可能，iPad的尺寸夠大，散熱問題相對好解決一些。

蘋果A10 Fusion

最後我們還是看看蘋果A10 Fusion的性能到底有多強吧。

Geekbench 4的測試中，iPhone 7（A10）、iPhone 6s（A9）、iPhone 6（A8）的單核得分分別為3462、2519、1533，換算下A10比A9快了30%，比A8快了220%。

而安卓陣營常見的驍龍820、Exynos8890、海思950以及聯發科X25，在CPU性能方面相比蘋果A10的差距非常明顯，甚至還比不上A9。

Geekbench 4數據

GPU性能借鑑了安兔兔的3D測試，iPhone 7（A10）、iPhone 6s（A9）、iPhone 6（A8）得分分別為48564、34811、19717，換算下A10比A9快了31%，比A8快了240%。

安卓陣營方面，驍龍820得分達到53755，比A10要強；Exynos8890的性能和A9相近；海思950以及聯發科X25則和A8相近。

安兔兔數據

蘋果A10 Fusion確實是目前性能最強悍的智慧型手機晶片，但我們也要清醒的認識到，性能雖然是一個很重要的參數，但在各家處理器性能普遍過剩的情況下，日常使用時的區別並沒有多大，只有在高負載的大型遊戲場景，才能感覺到性能所帶來的區別。

由於A10相比A9在性能上的提升並沒有特別大，所以擁有iPhone 6s、iPhone 6s Plus的用戶完全不需要更換iPhone 7。

當然，款爺款姐以及一年一換的朋友請無視。