剖析蘋果 A12 Bionic：全球首款 7nm 智慧手機晶片，到底有多強？
編者按：在最新的釋出會上，蘋果對A12 Bionic予以了不同以往的濃墨重彩，稱其是“iPhone迄今位置最智慧、最強大的晶片”。Theinquirer的一篇 ofollow,noindex">文章 剖析了這款晶片以及最新iPhone的細節。這顆部署在網路邊緣的處理器可訪問大量資料，其中大部分都可以在本地處理而不需要放到雲端建模。除了幫助玩玩視訊遊戲以外，A12的真正潛力在於做一些基於邊緣的智慧應用。
蘋果新發布的iPhone XS最亮眼的特性之一是新的A12 Bionic仿生晶片，據稱這種晶片有望提升前作及一系列智慧手錶的效能。
乍一看，這似乎是One Infinite Loop那幫傢伙的又一款強大的矽片。不過我們還是先吸取一點歷史經驗。
蘋果ARM化
蘋果的A系列晶片一度提供了適當的智慧手機處理器效能，再加上iOS的優化，確保了iPhone使用起來特別的流暢。
由於是基於ARM的指令集，再加上在早期像智慧手機SoC許多處理器一樣的架構，蘋果之前在核數和最高時鐘頻率方面是落後的。但是在基準測試中它的晶片一直都證明了它的晶片可以跟高通和三星的最好晶片匹敵，這說明對硬體設計擁有完全控制是可以結出碩果的。
A系列晶片每一代在效能方面相對於上一代都有可觀的躍升，這使得蘋果可以給iOS增加一些發燒功能。
然而，真正到了A10 Fusion SoC的推出蘋果才開始加速。這款晶片配置了4核處理器，被拆分成了2個高效能核心以及兩個專用於提高效能的核心，基本上這屬於ARM的big.LITTLE架構設計。
後續的A10X Fusion增加了臺積電基於10奈米FinFET製造工藝的6核設計，提供了跟iPad+Pro/">iPad Pro類似的合適效能。
不過A11 Bionic的推出讓事情變得特別有趣，這個晶片組奠定了iPhone X的基礎。這款10奈米的晶片組內建了6個核心——其中2個用於高效能出來，4個負責日常的iOS任務——還有一顆定製的GPU處理iPhone X OLED顯示的畫素美化。
不過A11 Bonsic突出的功能是SoC內建的“Neural Engine”，iPhone X最智慧的功能如Face ID以及動畫表情等都是它驅動的。它還配置了一個改進的訊號處理器從而改善了iPhone X攝像頭的效能，以及對增強現實更好的支援。
現在A12 Bionic已經閃亮登場，成為第一款7納米制程的智慧手機晶片，是，華為麒麟980也是7納米制程，但是它的上市時間在蘋果之後，所以這裡就不說了。
核心能力
A12 Bionic似乎通過將更多的電晶體擠進矽片當中而奪走了高通10奈米的的驍龍845的優勢。
其實A11 Bionic的效能就已經超越了驍龍845，鑑於蘋果聲稱A12 Bionic要比A11 Bionic快15%，那A12吊打高通最好的晶片應該是不在話下了。
Geekbench洩露的效能基準測試表明A12 Bionic單核的得分是4813，多核得分為10266，這些資料比上一代高了不少，儘管基本上都是同樣的偽big.LITTLE配置。
不過用了iPhone 8或者iPhone X的人未必任何自己需要額外的處理能力，所以A12 Bionic提供的處理器效能提升也許意義不大。
圖形處理
蘋果宣稱A12 Bionic的 4核定制設計帶來了圖形效能提升，從而可以在智慧手機上跑逼真的影象處理。
這一點可能有點言過其實。雖然蘋果找來了遊戲開發商Bethesda的Todd Howard替它站臺，演示了類似《天際》的《上古卷軸：刀鋒》，但遊戲效果還算不上超逼真。但是的確證明了A12 Bionic在渲染圖形的時候並沒有卡殼。
但是《刀鋒》也有Android版，因為Bethesda不會傻到忽略了那麼大的一個市場。因此，有了iPhone XS不大可能就能提供配驍龍845的智慧手機所不具備的遊戲效能，但這可能意味著蘋果的旗艦機是獲得最熱門智慧手機遊戲最佳效能的辦法。
自然，這是目前的猜測而已，因為我們得先上手新的iPhone才能做出判斷。
話雖如此，仍然有很多iOS開發者針對iPhone量身定製了遊戲和圖形密集型的app，專門利用了蘋果定製晶片的能力，所以可預計將來會出現一些利用A12 Bionic處理能力的遊戲。
仿生能力
A12 Bionic的另一個核心差別是蘋果對Neural Engine的改進。
它每秒鐘可以處理5萬億次操作相對於A11 Bionic的6000億是極大的躍升。當然，除了最關心的晶片極客以外，這些數字對其他人是毫無意義的，但是這卻可以讓蘋果自稱A12 Bionic是有史以來“最聰明”的智慧手機晶片。
這無疑是誇張說法，但是蘋果對iPhone XS智慧能力的展示表明它有專門的AI處理。
釋出會上演示了一個叫做Homecourt的app，這個應用可以捕捉使用者投籃的連續鏡頭然後實時分析命中次數和投失的次數。在本地做這些需要晶片層面效能足夠強才行，從演示效果看A12 Bionic具備了這種能力。
蘋果的機器學習框架Core ML在A12 Bionic上面跑似乎快了大概9倍，這應該意味著開發者可以挖掘更多的效能將AI能力植入到自己的app裡面。
在裝置上而不是連線到後臺雲端實現這樣的機器學習效能可以鼓勵開發者製作更多具備AI能力的app，尤其是隨著大量工具包和框架的出現，這使得機器學習的整合過程會變得容易很多。
如果你對更強的Neural Engine能力以及AI本地化不置可否的話，那你應該注意到A12 Bionic的智慧已經延伸到iPhone XS和XS Max的攝像頭上。
通過演算法智慧，A12 Bionic的Neural Engine和影象訊號處理器可以實時分析拍攝鏡頭並且想出增強影象的辦法。
從釋出會演示來看，改進後的相機展示出來的相片特別的乾淨爽脆，也能夠在相機應用內部改變背景虛化效果，這同時運用了雙攝像頭以及A12 Bionic的智慧。
面部檢測的改進也有幫助，應用於Face ID的這項技術可以改善人物照片的光線。可以說A12 Bionic改進的智慧處理為iPhone的相機效能帶來了比A11 Bionic更大的提升。
蘋果的智慧手機攝像頭一直都處在同行當中第一梯隊的位置。不過Pixel 2的AI能力實際上已經設定了一個標杆，直到華為P20 Pro才推出了自己的AI智慧。因此，改善的Neural Engine處理以及雙攝像頭是蘋果讓iPhone XS在智慧手機的相機大戰中保持競爭力的必要之舉。
再次地，這個東西還是要等到我們上手之後才能得出可靠結論，而且值得注意的是Google的Pixel 3有可能就要出來了，我們敢打賭，這東西一定會推出一堆的AI能力。
晶片皇冠
總的來說，就處理能力和圖形處理能力而言，A12 Bionic看起來是一塊合適的SoC。而它改進的智慧似乎對iPhone的拍照來說非常有幫助，而且也為智慧應用的開發掃清了路障。
至於日常應用上，你可能不會注意到配置A12 Bionic的iPhone XS跟配置A11 Bionic的第一代iPhone X之間有什麼明顯的不同。如果你進行的是瀏覽、視訊渲染之類任務的一對一比較的話，這個結論大概是正確的。比方說配置了驍龍45的Pixel 2或者OnePlus 6，這些Android的優化版效果也不相上下。
蘋果習慣把令人印象深刻的晶片放到只是上一代漸進性升級的裝置裡面，而不是放到換代產品上。所以其實我們挺期待看到A12 Bionic在iPhone手機上的表現會是什麼樣的。
但是這種期望也許有點過高了，因為開發者需要先用上晶片才能開發利用其能力和特性的工具包和app。
現在對於A12 Bionic來說無疑還為時尚早，尤其是這才是支援Neural Engine 的A系列晶片的第二代。因此，這種晶片還有很大的潛能有待開發。
我們估計，這款晶片將會為iPhone 11的某些非常令人印象深刻的東西鋪平道路，因為蘋果似乎已經開始努力引領智慧手機創新，而不是跟在三星之流的後面。
編譯組出品。編輯：郝鵬程。