A15仿生芯片幕后故事:历经四年研发 多个团队跨部门合作

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  2010年,苹果发布iPhone 4,明确向外界宣布自研处理器A4。

  多年后,不少人还记得“再一次 改变世界”那款手机,但对行业影响更深远的,是终端厂商自己自研芯片用于自己产品这种方式。它打破了之前芯片厂—终端设备厂商—系统厂商之间的关系,产生了一种新的消费电子产品研发模式。

  这种研发模式和产生的结果,也是再一次改变世界的开始。

  十多年后,新浪数码与苹果公司两位高管的聊天话题是A15仿生芯片。苹果公司全球产品营销副总裁Bob Borchers,与负责硬件技术的副总裁Tim Millet,围绕技术与应用,谈起来苹果公司研发A15芯片的幕后故事。

Bob BorchersBob Borchers
Tim MilletTim Millet

  A系列芯片研发不只有芯片团队

  “我们的团队非常幸运,因为不需要去猜测”—— Tim Millet的一句话点明了 A15仿生芯片与其他竞品研发过程的最大不同。

  众所周知,目前在移动设备领域,除了苹果,在安卓阵营几乎所有芯片都是由高通、MTK等少数厂商研发的,虽然终端厂商也会参与其中部分过程(如影像功能优化等),但整个过程的思路跟PC时代类似:芯片厂商制造芯片,电脑厂商将芯片配上合适的主板/内存/硬盘等,再装上来自另一家的系统,调试后交给用户。这种各自分工明确的方式,打造了“Wintel”联盟的辉煌,并培养出一大批PC厂商。

  在移动领域,Android+高通+众多安卓手机厂商复制了这种模式;但近年,移动芯片架构逐渐摸到天花板,芯片计算能力提升有限,电池和散热等成为更大的瓶颈。

  此时,苹果软硬合一的研发模式优势显现,自芯片研发阶段初始,相关团队就与手机硬件,软件系统团队,甚至是影像团队紧密合作,他们给芯片团队明确的目标,之后协同工作。

  可以说,近年A系列芯片的研发,从一开始就并非只是为了芯片本身,而是为了最终的体验,考虑它的使用场景,甚至为某个具体功能而优化。

  这也是上文Millet说“不用猜测”的原因,同时是苹果公司跟其他芯片厂商最大的区别。

  “我们可以确保把每一个晶体管的效用发挥到最大”,Millet总结这种特殊的研发方式说道,这句话也是对A15芯片的表现的总结。

  四年打造一颗芯片

  当然,这种研发过程需要更多时间,以及更早的布局过程。Millet公布了一些发布会上没提到的信息:苹果设计与制作这颗芯片用了两年多,另外与这颗芯片相关的技术研发准备等工作,也花了约两年时间。

  也就是说,苹果公司为了呈现今天的 A15仿生芯片,几个团队从2017年就开始着手准备。

  Bob补充说,Tim的芯片团队不仅服务于下一代新品,他们甚至在产品发布会前一个礼拜还在讨论某些功能。从这个细节也能印证苹果公司这种研发方式的灵活度。

  安卓旗舰芯片研发时间也是两年多,但手机终端厂商适配时间只有约3-4月。终端厂商因为不是自己掌控全程,可能导致终端与芯片不完美匹配,或者无法释放芯片的全部能力,能耗控制不那么精准。另外,为了照顾更多样的安卓终端,芯片也不得不做一些取舍。

  此前,很多评测媒体对 A15仿生芯片做了相应测试,相比上代,它的CPU计算核心部份日常负载下的“能耗比”显著提升,5核GPU的极限性能则较上代提升了40%,功耗反倒上代低。

  这路数跟前几代A系列芯片一致,苹果一直在通过芯片+系统等多种方式,优化芯片的能耗比,也就是用更少的电做更多事。

  谈体验 而不是谈跑分

  回到今年装在iPhone 13系列上的 A15仿生芯片,在评测这款手机时候,我们已经看到它的性能跑分依旧凶猛,尤其GPU部分。但其实Bob在这次谈话中更想说的是,硬件性能固然重要,但对苹果来说,用户体验才是更重要的事。

  也正是因此,我们才能看到iPhone 13 Pro系列性能更强了,ProMotion高刷来了,续航却更长了;iPadOS 15中的翻译App,可以实现实时自动翻译对话,甚至第三方的App,可以用AI分析人类的动作,从而教人打网球。

  那是A15和整合在其中CPU,GPU,NPU,以及iOS 15在一同发挥作用。在处理这些的同时,苹果还要严守自己的隐私原则,尽量让数据在本地处理,而不是发送到云端去。

  最能证明多个部分合作的体验是iPhone 13系列的“电影效果模式”,它让非专业拍摄者通过一台非专业设备,获得了以往专业人士才能做出的变焦操作。

  电影效果的背后,是A15仿生芯片的强大计算能力作后盾,它强到足以一边拍杜比视界HDR视频,一边用AI能力去实时理解该对焦给谁,并把焦外做虚化处理。还能把景深信息保留下来进行二次处理。

  焦距变化的背后,是 A15芯片内150亿颗晶体管和手机影像系统的共同参与,也是苹果芯片研发团队,影像团队,和系统等多个团队合作的结晶。

  对很多厂商来说,造出芯片已经是结果;但苹果来说,“电影效果模式”这样的体验才是最终结果,A15和其四年的研发经历,只是实现这个结果的过程。

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