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黄海亮的专栏

    江山代有才人出?不见得!自2008年发布第1代iPhone以来,苹果就在智能手机市场独领风骚。什么三星、HTC、摩托罗拉、中华酷联,通通被踩在脚下。占据全球智能机市场85%的利润,一款手机连出6代,近7000亿美金的市值,上市3天销售超500万台……仿佛地球上所有的记录都只有一个作用,就是被苹果打破。

    不排除iPhone系列产品在某些单项性能上略有瑕疵,但凭借强大的整体优势,遥遥领先,正所谓:一直被追赶,从未被超越。凭借这种一直引领潮流的江湖地位,观察苹果产品的变迁,还可以很容易看到整个产业的发展。以智能手机最重要的零组件处理器为例,下图为各款iPhone相关数据:




 表:历代iPhone简介   数据来源:华强北指数(www.hcsindex.org


    第1代iPhone采用的CPU为ARM架构的S3C6400X处理器,三星制造,运行主频约412MHz;iPhone3G版CPU和第1代类似,区别在于支持动态调节模式,主线程任务加速,最高动态主频超过600MHz(限制CPU频率主要目的为延长续航时间);

    iphone3GS 用的是三星的S5PC100处理器,内置ARM Cortex-A8通用处理内核架构,内部整合了无线通信、导航、游戏、音乐和视频播放等模块多项功能元件,运行主频约620MHz,最高可提升至833MHz;新的ARM Cortex A8在制程方面采用65nm技术,iphone3G的CPU芯片制程技术为90nm;此外在指令宽度、管线等距、L1 Cache 容量等方面均有差异。

    装配在iphone4里面的系统级芯片(SOC)苹果A4处理器,是苹果自行设计的产品(收购原设计公司P.A Semi),由三星代工,制造工艺45nm。A4的CPU核心仍基于ARM Cortex-A8结构,经苹果和三星修改,修改后在同样频率下比原结构可多处理大约10%的指令。乔布斯曾当时曾自豪地说:“iPad装备了我们自主设计的A4芯片,这是至今为止我们所用的最高端的芯片产品,内部集成了处理器核心,GPU核心,I/O核心和内存控制器。”

    A5处理器同样由三星代工,是系统级芯片,逻辑单元采用更加先进的cortex-A9双核心架构。虽然主频仍约800MHz,和A4类似,但双核的优势明显。据苹果官方数据显示CPU性能提升2倍、图形处理性能提升7倍。3G网络功能也得到增强,iPhone 4S支持最高14.4Mbps 3G下行速度,比之前的7.2Mbps快了一倍。

    最新发布的iPhone5采用了全新的A6的处理器,苹果宣称相比于iPhone4S采用的A5处理器,A6处理器的性能和图形处理功能均提高2倍左右。A6处理器与A5一样,同为双核心,并配备3个图形处理核心。主频提升至约1066MHz,内存容量为1GB,来自尔必达。采用三星32nmHKMG工艺打造,而非很多人猜测的台积电。

    可以说,iPhone各款手机内置处理器的变迁在很大程度上代表整个手机处理器产业的最新动态,至少在具备广泛商用价值的技术上是这样的。不能引领潮流,它又怎么能吸引挑剔的消费者狂热追捧呢?从iPhone处理器的演变中至少可以总结出以下几个结论:

    1.处理速度越来越快

    性能的提升是技术进步的主要目的和表现之一,性能提升可以在多种层面得到表达,就手机处理器而言,运行速度无疑是最重要的一项指标。在2007年时,智能手机CPU主频400MHz已经是很高了,但发展到现在,1.5GHz也不足为奇。


 

图:历代iPhone CPU速度   数据来源:华强北指数(www.hcsindex.org


    2.多核化趋势前途难料

    现在我们可以听到很多手机厂商打出多核手机这样的广告,给人的直观感受是手机CPU多核心是一个很明显的发展趋势,而且核心数越多代表越先进。苹果在iPhone4S身上才采用双核芯片,其实已经有些落后于一些厂商,只不过苹果单核芯片优化能力很强,性能上差距并不明显。最近的iPhone5也没有用到大家猜测的四核芯片,仍为双核。

    事实上,现在已经有观点认为手机处理器总体性能过剩了,四个核心的处理器得不到好的软件支持,缺乏相应应用。具体来说除了超高清视频软解压或跑分软件,其它很少情况需要处理器四个核心一起作业。核心增加还伴随着一个迄今看来仍难以解决的问题,性能的提升和功耗的增加成正比,续航时间短,发热等问题成为很多用户的“心腹大患”。所以,多核趋势或许将戛然而止。

    3.制造工艺迅速改善

    iphone3G的CPU芯片制程技术为90nm,到了苹果A6芯片,则采用三星32nmHKMG工艺打造。从90nm到60nm,45nm,再到32nm,见证了半导体制程技术在最近几年的演进过程。鉴于良品率限制,目前45nm制程仍是主流,从2013年开始28/32nm将占据更大市场份额。下图是德意志证券统计的手机厂商采用28/32nm制程比例(%):




图:手机厂28/32nm比率     数据整理:华强北指数(www/hcsindex.org)


    近来有消息称苹果正开发4核心的A7处理器,将在2013年一季度试产,采用28nm制程,未来将提升到20nm,技术领先的台积电将成为晶圆代工厂的大赢家。美中不足的是,由于A7耗电量大,或不会应用到iPhone上。制程技术的发展,摩尔定律仍发挥作用。

    还有其它一些趋势将延续,例如内存接口的带宽越来越受到重视,芯片集成化程度越来越高等。市场方面,也会有更多的巨头加入,竞争更为激烈。

  • 阅读(41063)  |   评论(7)  |   推荐(107)
网友评论
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  • 匿名观点独特 数据真实 很棒的文章
  • 2013/10/19 14:19:55回复
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  • 匿名不错,姐也用苹果
  • 2012/10/16 9:47:32回复
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  • 匿名写的很好,学习下
  • 2012/9/28 10:52:34回复
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  • 匿名苹果太牛了
  • 2012/9/28 10:52:04回复
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  • 匿名数据分析的很好
  • 2012/9/28 10:51:14回复
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  • 匿名手机未来的趋势啊
  • 2012/9/28 10:49:51回复
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  • 匿名苹果是实力派,一直引领潮流,包括硬件技术!!
  • 2012/9/28 10:13:41回复
  • 发表评论(已有7条评论)
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