清流十月，静水深流
06-18
苹果的产品从来不强调参数规格，而是将其转化为人们容易理解的文字。
单说ppi，大众可能没有一个清晰的概念，但通过标榜视网膜屏幕（Retina），可能会有一些轮廓。
当涉及到芯片时，这种模糊的认知就更加令人困惑。
与英特尔复杂混乱的产品线不同，苹果的芯片要简单得多。
随着每年新一代iPhone的推出，字母A都带有编号和统一规格。
表现统一，清晰简洁。
再加上苹果A芯片持续的跨越式升级以及让对手汗颜的功耗比，一年一颗芯片就足以脱颖而出。
▲ iPhone 13 Pro Max 搭载满血的 A15。
然而，到了A系列芯片的第15个年头，也就是A15，出现了三个版本，每个版本都由不同的产品来执行。
iPhone 13和13 mini的A15??将GPU上的1个核心缩减为4个核心。
iPad mini 6的A15大CPU核心最高频率缩水至2.9GHz。
只有iPhone 13 Pro和13 Pro Max的A15是完整版（主频3.2GHz，5核GPU）。
苹果很少将A15分为三款不同配置的SoC。
这是基于产品定位而刻意为之，还是另有隐情？ A12 的三个处理器是一个特例。
早在三年前，苹果就制作了 A12 的两个衍生版本，分别是用于 iPad Pro 的 A12X（）和用于 iPad Pro 的 A12Z（）。
▲ A12X和A12Z是实现跨越式发展的A系列芯片。
现在已经被M芯片取代，A15的性能已经超越了A12Z。
A12X、A12Z和A12在CPU和GPU核心数量上完全不同，几乎可以视为新型号。
系统芯片。
不过，A12X 和 A12Z 之间只有一个 GPU 核心的区别，甚至 TechInsights 的相关分析表明，它们的 die 几乎相同。
▲ 左：A12Z，右：A12X，两者的模块排列完全相同。
图片来自：TechInsights A12Z 上各个功能模块的位置与 A12X 完全相同，A12Z 只是开启了 A12X 中未开启的第八个 GPU。
分析到这里，TechInsights推测“开芯”的行为更像是台积电7nm工艺的成熟，其良率更高。
甚至可以大胆地说，18个月后，台积电制造的A12X的“芯片质量”会更好。
根据自己的体质选择芯片，然后确定型号。
“芯片宪法”其实并不是一个新名词。
在传统芯片行业，这已经不是什么秘密。
▲ 像生化实验室一样的现代化芯片制造工厂。
图片来自：Intel 芯片制造过程需要数百道工序，而且非常精密。
在连续的蚀刻、氧化、清洗过程中，晶圆上不同区域的物理特性存在差异，这是一种工艺偏差。
当这些晶圆被分割成不同的芯片时，工艺偏差会导致功耗表现不同。
有的更快更经济，有的更慢更浪费，有的加电压后能保持高频，有的加电压后能保持高频。
一通电就关机。
▲ 为英特尔第九代处理器制造一块 11.8 英寸晶圆，成本约为数千美元，耗时数月。
为了充分利用这块来之不易的芯片，传统芯片厂商会根据“物理特性”专门对不同的处理器型号进行分类。
▲ 生产 i9-0 处理器的同一晶圆可能会生产处理器型号。
图片来自：Techspot。
以我们熟悉的Intel桌面处理器为例，该晶圆计划生产i9-0，拥有10核CPU和集成GPU，但由于工艺、温度等因素，去除5%后边缘25%的废料，仅剩下10%的面积或许能满足i9-0K的芯片设计要求，另外很大一部分可以随i9-0型号出货，部分封闭核心可以随 i7 或 i5 一起提供。
▲英特尔第十代酷睿i9-0K，14nm工艺的巅峰之作。
简单来说，芯片生产不像其他电子产品，是根据具体型号制定生产计划的。
这更像是打开一个“盲盒”，一整块晶元阳能生产多少台i9、i7或i5，很难确认。
相同的晶圆和相同型号的处理器具有不同的特定“物理特性”。
这个“体质”具体的实用价值就是超频，其余性能都相差无几。
选择相同类型的芯片是因为其物理特性，只是为了对CPU进行超频。
超频其实是普通用户的一个娱乐项目。
在众多Intel处理器中，K后缀表示不锁频，是DIY圈超频的主要型号。
即使市场很小众，仍然有机构提供CPU选型。
国外的Silicon Lottery工作室就是这样的公司之一。
▲ 已经测试完毕的i9全部售完。
图片来自：Silicon Lottery 同款 i9-0K 也被他们选为 4 档，包括 4.9GHz、5.0GHz、5.1GHz 和 5.2GHz。
价格也水涨船高，平均比英特尔官方售价高出1美元，Silicon Lottery还提供单独的实物筛选服务，价格约为40美元。
另外，Silicon Lottery透露，所有入选的i9-0K都可以超频到4.9GHz，其中73%可以达到5.0GHz，只有24%可以维持在5.1GHz以上的水平。
基本可以看出“万王之王”i9 -0K 大约百分之二半。
▲ 根据 Intel 与 MSI 沟通的超频范围，i5 失败率为 31%，i7 失败率为 32%，i9 失败率为 27%。
图片来自：微星对比微星公布的十代i9、i7、i5处理器的物理比例。
可以看到i9的性能比i5、i7要好很多。
当然，主动选择处理器的构成本质上是为超频做准备，对于普通用户的日常使用意义不大。
在芯片生产过程中，根据芯片的物理特性来区分型号是很常见的。
这种情况在芯片面积小得多的移动终端上仍然存在。
▲ 高湾的超频芯片面积较小，因此很难保证芯片只有一个核心存在“物理”问题。
切削后切屑更有可能成为废品。
另外，由于移动芯片的出货量远大于PC，因此像英特尔那样将其划分为不同的等级显然是不现实的。
厂商会倾向于“按差分配”，即向身体素质较差的人看齐，调整到较低的频率。
确保整批芯片的良率。
但随着移动处理器面积和核心数量不断增加，物理质量较差的芯片数量增多，之前的调整得不偿失。
这就像将 i9 包装成 i5 并出售一样。
移动芯片厂商也开始追随英特尔、AMD等传统芯片厂商的步伐，销售不同级别的处理器。
比如高通现在的Plus版本，还有麒麟的和e、e，甚至上面的A12X和A12Z都是一样的。
苹果这次将A15分离成三款不同的SoC，更像是芯片行业的常见做法。
A15在生产过程中，性能最好的留给iPhone 13 Pro系列，GPU性能较差的留给iPhone 13和13 mini，CPU性能较差的留给iPad mini 6。
苹果芯片分级可能会成为常态，就像Intel已经将14nm工艺打磨到足够成熟的程度一样，超频潜力也比较一般，尤其是i7和i5。
苹果其实也很相似。
今年的A15依然基于台积电5nm工艺，CPU提升有限。
不过，满血版的A15在GPU性能方面完全不同，这是一个很大的进步。
不排除是因为核心数量增加的原因。
未来，A16和A17想要继续实现高性能，更新的工艺、更高的频率、更好的工艺、更大的面积都是改进的方向。
由此看来，后续的移动处理器分级（少CPU、少GPU）应该会更加普遍。
然而，桌面处理器的物理分类主要影响“超频”，并且针对的是核心游戏玩家。
在DIY过程中，您可以自行选择物理特性更好的处理器（或者加钱）。
在移动端，你购买的是一组经过筛选、统一调整的产品。
即使root后通过第三方软件进行超频，最终也可能会影响整个系统的稳定性和续航。
更不用说将速度提高0.1GHz是否会在基于ARM的手机处理器中获得相同的增益。
这里的反例是 Qualcomm Snapdragon+ 与 Qualcomm Snapdragon 的对比。
具体对比可以跳转到之前的《高通骁龙 + 挤牙膏？我用 ROG Phone 5s 玩了一周末的游戏》文章查看。
▲ M1 芯片可能是苹果硬件统一的最后一块拼图。
苹果的产品线相比过去已经足够扩充，iPhone、iPad、Mac三大硬件产品线近年来不断扩充和调整。
苹果自研芯片并不局限于面向移动的A系列。
为了对产品有更全面的掌控，逐渐开始涉及桌面级芯片，刚刚发布的M1就展现出了足够的竞争力。
▲M2和M1X可能会有更多衍生型号，以区分不同的产品定位。
而且M1也有相应的等级。
还有缺少 GPU 核心的版本和标准版本，而传闻中的 M1X 将拥有更多 CPU 核心和 GPU 核心。
这样看来，这款芯片的评级与传统厂商英特尔的评级非常相似。
或许，对于未来的苹果产品来说，不同级别的SoC也将成为不同级别产品的重要区分。
对于日常体验来说差异可能并不大，但对于一些大功率的高级功能来说，也许一个GPU核心就会是一个门槛。
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