原问题:为什么手机CPU的性能提升速度变慢了?
补充说明:从苹果的角度来看,新机的性能提升并不是一次两次。 A8A9是一个非常大的进步,但是自从A12发布以来,每年只进步了10个点。 最新的A16和A15几乎没有区别。 性能提升曲线放缓的原因是什么?
我的答案:
因为手机CPU高速发展的时代已经过去了,过去的快速发展是因为开发水平不够高,有足够的空间让你提高。 现在缓慢的发展已经达到了比较高的水平。
处理器架构是一个复杂的系统,边际效应越大,想要获得更高的IPC就越明显,传统的发展方向是更宽的架构、更深的流水线和更多的执行单元,对于一些特殊用途,可以使用专用指令集提高性能,这样可以大大提高性能。
A4/A5是苹果根据需求定制的处理器。 那个时候真的是进步了。 A6是苹果第一代自研CPU架构。 事实上,苹果在那个时代就已经积极采用了宽架构,在A8时期表现得非常明显。
到了A10的时候,一些细节已经达到了X86主流架构的水平,而同期的ARM公版则差了很多。 (A10的IPC比A10X略低,因为A10X对缓存系统做了很大改变)
ARM公版的架构几乎在A77的时候就达到了A10X大核的高度
性能提升的源泉不仅是IPC,还有频率的提升。 比如单颗大核手机SOC的加速频率几乎已经进入3.5GHz及以上时代。
展望未来 10 年,该频率仅适用于功耗不受限制的台式机处理器。 10年前的手机SOC CPU频率远远不如今天,比如高通骁龙800,采用28nm工艺制造,频率为2.15-2.26GHz,当代的苹果A7才刚刚开始研发自己的CPU架构,频率1.3GHz
而且现在桌面处理器的频率已经向6GHz以上发展,今年还会有6GHz以上
处理器出现。
与A15相比,A16在CPU上并没有太大的提升。 大核心几乎没有明显的IPC提升。 改进因素中,频率提升最大,缓存也大很多。 小核心
可能还会有一定的IPC提升,但是目前我还没有看到具体的数据。 A15小核的IPC提升比A14小核快14%。
另一方面,制造工艺进度放缓
与A15相比,A16在制造工艺方面没有太大变化。 从N5P到4nm的升级,其实是一个大节点。
只有密度提高了,才有堆叠材料的空间,功耗才能大幅降低,适合提高频率、控制更多晶体管
能量消耗
这也是为什么包括我在内的很多人都在等着看苹果在A17上能开出怎样的花。 A17不出意外应该是3nm,虽然不知道是N3E还是N3B,不管是哪一个对比现在的5nm
大节点有真正的密度提升和功耗降低
最后,A17有相当大的提升,挤牙膏,这两点都有道理。 这取决于苹果计划如何选择。 如果选择构建超大核心,那么单线程
业绩领先可继续保持。 如果挤牙膏的话,下一代与苹果旗舰SOC之间的单线程性能差距可能会继续缩小。
好了,今天的主题就讲到这里吧,不管如何,能帮到你我就很开心了,如果您觉得这篇文章写得不错,欢迎点赞和分享给身边的朋友。