首发5nm就这水平？A14性能保守背后还隐藏着什么

9月16日凌晨，在紧凑而又无聊的一小时录像放映中，苹果在2020年第一场秋季发布会中更新了自己的Apple Watch以及iPad产品线。与此前业界猜测的一样，苹果罕见地没有在9月第一场发布会上发布新一代iPhone。

全球首发5nm的A14芯片，性能提升为何微不足道？

不过，苹果也没有让人失望。作为每年一更的A系列芯片，因为iPhone的缺席，今年的A14 芯片组便顺理成章地首发搭载在“The new iPad Air”上。A14是业界推出的第一款在5nm工艺节点上量产制造的移动芯片，它的出现标志着半导体工艺制程开启了新的篇章，这也是业界对于A14期望较高的原因。

但与外界期望不同的是，苹果对于A14的性能介绍相当“保守”。根据苹果在发布会上的描述，编者将A14的性能亮点总结为4点：

1、CPU方面与上一代相同，A14采用2+4（2个高性能核心+4个高能效核心）的设计，相比A12 CPU性能提高了40%；

2、A14 采用了全新的苹果自研4核GPU，与A12上的GPU相比性能提升了20%；

3、全新的16核神经网络引擎能够提供高达11TOPS的算力，即每秒可进行11万亿次运算的能力，相比A12的5TOPS高出一倍；

4、A14内置新的机器学习加速控制器，能够提供相比A12快10倍的运算速度。

那么为何说苹果对于A14的性能介绍过于保守？我们可以发现，苹果在发布会中用于与A14比较的并不是上一代A13，而是两年前的A12。当然，如果从芯片所针对搭载的产品角度去看，因为由于上代iPad Air采用的正是A12芯片，因此用同类产品的性能作为比较也能够理解。

实际上，这次发布的A14芯片也将会在未发布的iPhone 12上搭载，当用上一代iPhone中搭载的A13芯片与A14作对比时，我们就能真正了解到A14的提升到底有多大。

这是一道简单的数学题。首先是CPU性能，已知A14 CPU性能相比A12提升40%（尽管苹果没有提到提升的指标是什么，比如单线程或多线程，但按照以往发布会上的信息，这个未知的指标每年都是固定的），A13发布会时提到相比A12提升20%，那么在三代芯片2+4架构不变的情况下，A14相比A13的CPU性能提升约为16.7%。

而GPU按照A14相比A12提升30%，A13相比A12提升20%计算，A14相比A13的GPU性能提升仅为8.3%。至此，很显然今年A14无论是CPU还是GPU，性能提升都不如上一代。

与此同时，要知道的是A14拥有118亿个晶体管，比A13的85亿这个数字高出38%；并且台积电5nm N5制程相比上一代N7P制程理论同功耗性能提升15%，而N7P相比A12采用的N7制程同功耗性能仅仅提高7%！

因此，我们可以认为，在晶体管数量提升38%的前提下，A14的性能指标（除了神经网络引擎）提升是相当保守的。有人甚至怀疑台积电N5制程是否出现问题，而与理论值相差甚远，毕竟在iPad上，苹果从来不吝啬性能释放。

此前被曝光的iPhone12电池信息

不过编者认为，A14的性能保守设定很可能是因为5G的加入导致的。即将在10月发布的iPhone12系列会搭载与新iPad Air相同的A14芯片，而根据此前曝光的电池信息显示，iPhone12系列的电池容量都普遍下降近10%。

在5G天线占据大量手机内部空间的情况下，或许苹果为了保证机身轻薄，也被迫向电池下刀；另一方面由于5G特性所致，射频器件功耗相比4G将大幅提高，在采用更先进制程的同时，还需要控制芯片功耗与性能之间的平衡。这也就能解释为何A14采用5nm制程却未有大幅提升性能了。

A14X才是5nm制程真正发挥的战场？

苹果在6月份的WWDC开发者大会上宣布，其Mac系列PC产品将在未来两年内从基于英特尔的x86 CPU过渡到其自行设计基于Arm的Apple Silicon处理器。当时消息一出，也有不少声音质疑Arm是否能够承担桌面系统所需要的性能。

最近Luke Miani在推特上曝光了A14X Bionic的性能数据，该博主提供的数据中，A14X的Geekbench 5跑分相比A14有超过50%的性能提升。同时，根据Luke Miani的说法，A14X的性能几乎可以与英特尔酷睿 i9-9880H 的性能持平，后者是一款x86架构的8核CPU，搭载在顶配MacBook Pro中。

至于A14X的细节，根据彭博社消息显示，苹果首批 Mac 处理器将拥有12个内核，采用“8高性能内核+4高能效内核”的架构，未来将会在Apple Silicon Mac和下一代iPad Pro中搭载。而就在上周，Digitimes 报道称，苹果 ARM 处理器 A14X 将于今年第四季度进入批量生产。

尽管A14性能提升保守，但这未必代表芯片设计以及制程工艺带来的性能升级到达瓶颈，所针对的设备也是需要考虑的原因。要想看到5nm制程带来的飞跃性提升，或许明年的A14X才是苹果真正的“大杀器”。