頭條上天天有人說蘋果A系列處理器強大只是靠堆晶體管？

A系列的強大.原答案

蘋果收購了一家企業PA semi。

這個團隊在2007年發布了一款移動級別的芯片，2GHz, 7W，64b。同年的intel還在做Itanium，就是那個CISC世紀翻車的系列，還有奔騰系列 T2130 ，1.86GHz，31w，32b。也就是做到了頻率更高，功耗更低，而且用了更先進的64位架構。

這個芯片發了一篇文章，作者是這些人：

Daniel Murray, James Burnette, Brian Campbell, Mark Chung, Bruce Fernandes, Subhendra Ghosh, Rajat Goel, Greg Hess, Hang (Helen) Huang, Zhibin Huang, Naveen Javarappa, Pradeep Kanapathipillai, Fabian Klass, Fang Liu, Anup Mehta, Yamini Modukuru, Nishant Nerurkar, Abhijit Radhakrishnan, Sribalan Santhanam, Junji Sugisawa, Shyam Sundar, Honkai John Tam, Ricky Wen, Eric Wu, Jung-Cheng Yeh, John Yong, Sanjay Zambare

其中的 Sri 是在A13發布時候上臺的VP，linkedin上面可以查到這個團隊基本打包進了Apple。

這個團隊致敬過的Tse-Yu Yeh，和他的老師Yale Patt，是Two level branch predictor這篇橫掃業界的論文的作者。Yale 還是MIPS的創始人之一。Tse-Yu 現在也在蘋果。

這個團隊的老板Daniel W. Dobberpuhl 拿到了芯片設計行業最高獎2003年 IEEE Donald O. Pederson Award in Solid-State Circuits。現在是博通的架構師。

這個團隊的另外一個人 Jim Keller，他曾經在AMD做出來K7系列，把AMD從破產邊緣拉回來，然后做了K8系列，讓Intel的老板下跪道歉。最近很香的ZEN（Ryzen）系列也是他設計的，讓Intel一腳踩在牙膏上，Tesla的自動駕駛芯片也是他設計的，現在在Intel做SVP。 iPhone4 的A4，A5系列的架構是他設計的。

這個團隊是多年前DEC的人馬，就是做出了ALPHA 21164，21264系列，strong ARM 系列，定制了ASCII 規范，第一代C語言，Unix等等的那個團隊，現在計算機架構，芯片設計的教科書里面必須出現的MIPS的支持者。

加上Intel在找 CEO時候的呼聲很高的， 被喬布斯稱之為魔法師的Johny Srouji做SVP。

這樣一批人，專攻高性能移動芯片十幾年，在Apple巨額資金的支持下，做出來的產品這么強悍不應該是很正常的嗎？尊重專業。

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更新6

ARM 的CPU首席架構師 Mike Filippo 在19年5月加入了蘋果，他的linkedin寫設計過A76，被用在855和980上。

還有三星的Mongoose好像散伙了。。發現還不如買ARM的核。。

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更新5

GPU 的API歷史簡介

這一部分是我在網上搜到的資料的集結，部分來自論壇，沒有找到第一手資源，如有錯誤請指出。

GPU 和 CPU 一個很大的不同就是 GPU 的核心數量非常多，怎么樣讓這些核心都處在有效工作狀態，是一件很麻煩的事情，其中 API 一般來說非常重要，即使用多線程。

2013年，AMD 為了能夠提升gpu的使用效率，推出了Mantle。這一代API 雖然現在死掉了（一定程度上是因為團隊被蘋果挖空了），但是產生的影響力是比較大的，包括vulkan和dx12的誕生。

2015年，AMD 將這個技術轉讓Khronos，這家公司推出了Vulkan API，也就是之前很火爆的亡者榮耀Vulkan版本就是用的這個API。理論上講安卓如果都適配好Vulkan，也會有更好的表現。

微軟也在mantle的靈感觸發下升級了dx11到dx12。雖然目前游戲優化翻車嚴重。。。

2014年，蘋果推出Metal（這個名字和Mantle放在一起就很有意思）。據說團隊差不多，功能差不多，繼續迭代。

這是GFXBench的測試，這一項應該是綜合了硬件，api和驅動的綜合成績，可以看到同樣使用OpenGL 的情況下A12 和855沒有太大的差距，但是A12使用Metal之后分數就暴漲了。

更新4

Airpower 為什么做不出來 - 蘋果標準是什么？

蘋果在權力交接的時候出了兩個大失誤，蘋果地圖和Airpower。

地圖沒得洗，是當時iOS負責人Scott Forstall在搞事情，最后他和具體負責的Richard Williamson被離職了。

Airpower我覺得體現了蘋果標準，雖然也是大失誤，但是可以看出來蘋果的標準之高。即使爆出來這么大個災難，也沒有用不能達到標準的代替。不負責任以小見大的話，可以看出來其他零部件地方的高標準，總共加起來之后的產品性能強悍。

Airpower想要達到的有兩個功能，并且不能有風扇，不能太熱，不能太貴：

同時給三個設備充電，不同設備不同功率，手機給7.5瓦，其他給5瓦。不需要放特定的位置，放上去就能充電。

要完成第一個功能，需要至少3個線圈，現在部分充電器做到了。

要完成第二個功能，需要大約至少16個線圈，2019年下半年有ZENS發消息說做出來了，但是還沒有看到購買鏈接。（我覺得大概率會翻車.....希望打臉）

要同時完成這兩個功能，蘋果計劃用20（22）個線圈。

這是目前市面上充電器，都是一個線圈：

這是160刀的在售產品，5+1個線圈，個人認為是除了zens最接近AirPower的充電板

這是ZENS 搞的大新聞，16個線圈，兩個設備同時充電，不確定能不能不同功率。

這是蘋果的專利，20個線圈（工程版本據說22個）。

既然第二個功能會復雜這么多，為什么要做到第二個功能？

因為要做到所見即所得。

在早年的移動設備里面，把充電線插上，需要檢查是否成功充電，因為有可能插上了但是沒有在充電，有可能一開始在充電，但是移動了一下就沒在充電了。后來接口協議的改進讓現在的手機做到了，只要充電線插在手機上，手機就在充電。

在現在的無線充電板里面，把手機放在充電板上，也需要檢查是否成功充電，因為如果沒有對準，就沒有充電。我在用充電板的時候，好幾次手機放了一晚上沒有充上電。

如果沒有第二個功能，會給無線充電帶來很大的困擾，也就是我們不能夠 “看到” 是不是在充電，需要打開手機才能判斷。

線圈多了會有什么問題？

線圈之間會互相干擾，導致效率不高，損失的功率會以熱量形式散發出來，發熱情況非常嚴重。據說用16組電荷泵可以解決，但是成本會很高，據說這是RTX2080Ti都沒有的待遇（待考證）。

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更新3

兩個技術細節比較cpu性能

1. 現在的高性能CPU 一般會每個周期執行多條指令，一般的執行的越多越好，但是復雜程度會急劇增加，處理不好性能反而下降了

高通的845使用的是ARM A75，整數運算是同時執行2條。

麒麟980，990，高通的855使用的是ARM A76，整數運算是同時執行3條。

AMD Zen 和intel Coffee Lake，整數運算是同時執行4條。

蘋果的A12的vortex， 整數運算是同時執行6條。

*不同的指令類型不一樣，為簡單只看整數運算單元，這個數字和發射數量不一樣。

2. 在存儲中，一般來說容量越大速度越慢。計算機體系結構：量化研究方法這本書給了具體的例子，可以幫助理解：

0.5KB：0.5ns

64KB：2ns

256KB：10ns

256MB：50ns

4GB：25000ns

A12 和 ARM A76 都是兩級緩存,L1, L2, L1是高速低容量，L2是低速大容量，不講究的情況下可以認為同級別同速度。同級別容量越大越難設計，而且成本會越高。

蘋果A12：256KB L1 + 8192KB L2（具體數字存疑）

ARM A76：128KB L1 + 256-512KB L2

*數據來自wikipedia， 和reddit上網友給的數字有出入。

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更新2

華為的npu為什么這么強悍

在12年Temam提出了第一個npu的設計。同年Temam與中科院計算所陳云霽、陳天石合作了Diannao，第二代DaDiannao，第三代ShiDiannao，和最后一代PuDiannao。這個系列系列拿了micro14的最佳論文。麻省理工的eyeriss和斯坦福的pruning（deep compression）也迅速跟進，ai加速器已經成為學術界研究熱門方向。

2015年，哥哥陳云霽入選《麻省理工科技評論》35歲以下全球最佳35名創新人士。

2016年，弟弟陳天石將Diannao系列商業化，創辦。

2017年9月，華為發布麒麟970，搭載了寒武紀1a，世界第一款商用npu（加上之前學術界的四個版本，這已經是寒武紀至少第五版）。2018年發布980，搭載第二代寒武紀npu。

這本是強強聯手，然而寒武紀不甘心做幕后推手，重點宣傳華為用的是寒武紀的技術。華為宣傳這是華為的技術。二者產生矛盾，之后華為發布ascend達芬奇架構，走向自主研發道路。

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更新1

華為的拍照為什么這么強悍

華為在2016年收購了一個團隊，做pureview的，之前在諾基亞，14年被微軟收購。

這個芬蘭團隊的Eero Salmelin帶著末年諾基亞做出N8，808，1020三個主打拍照的手機。超大像素，超大傳感器，超采樣三個技術讓華為具備了p20pro爆款的基礎。現在他是華為圖像&視頻部門的主管，整個團隊被華為打包買下了。