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全球首款3nm芯片,来了!支持光追

芯东西(公众号:aichip001)

作者 |  ZeR0

编辑 |  漠影

芯东西9月13日报道,今日凌晨,苹果推出业界首款3nm芯片A17 Pro,并介绍了A16仿生芯片以及迄今最强大的手表芯片S9 SiP。

这是头一次苹果用“Pro”来命名旗舰手机芯片,不知道是不是为了强调A17 Pro的专业级GPU很“专业”。全新GPU设计是这颗芯片的一大亮点,使下一级手机游戏具有快速、高效的性能和硬件加速光线追踪。

A17 Pro落地在苹果旗舰智能手机iPhone 15 Pro系列中,A16被用在苹果智能手机iPhone 15系列中。S9 SiP搭载于苹果最新推出的智能手表Apple Watch Series 9。

今年其芯片还改进了一个功能:定位iPhone。苹果iPhone 15、Apple Watch Series 9均搭载了全新的第二代超宽带(UWB)芯片,能精确查找到使用了相同芯片的iPhone的位置。

一、A17 Pro:GPU牙膏挤爆,支持硬件加速光线追踪

苹果旗舰手机芯片A17 Pro是业界首款3nm芯片,对整个芯片设计都做了改进。

A17 Pro采用6核CPU,全新CPU微架构和设计改进同时适用于性能核心和能效核心。性能核心提升最快可达10%,单线程性能甚至堪比某些高性能桌面级PC;能效核心在业界一骑绝尘,带来竞品3倍的性能功耗比。

全新的GPU采用苹果设计的新着色器架构,是苹果GPU迄今最大的设计更新。苹果专注于三件事:提高性能和能效、运行复杂的应用程序、新增各种渲染功能。新GPU采用6核设计,峰值性能提升最高可达20%。

同时,苹果首次推出了通过硬件加速实现的光线追踪,号称实现了智能手机上迄今最快的光线追踪处理速度。通过硬件加速光线追踪,A17 Pro可以流畅运行图形,且帧率远高于基于软件的光线跟踪。

相较上一代基于软件的光线追踪,A17 Pro硬件加速光线追踪的运行速度提升最高可达4倍,带来更流畅的图形、更身临其境的AR应用程序和游戏体验。

这颗芯片的性能,让许多以前只在主机、PC或 Mac上才有的游戏,能够登陆iPhone 15 Pro。

A17 Pro的神经网络引擎,运行机器学习模型的速度提升最快可达2倍,每秒可执行最高达35万亿次操作,可支持iOS 17中的自动纠错、从照片背景中提取主体、为有失语风险的用户创建个人语音等功能。

该芯片还内置ProRes编解码器以及一个显示引擎,用来驱动ProMotion自适应刷新率技术;并包括一个专用的AV1解码器,能够为流媒体服务提供更高效、更高质量的视频体验。

此外A17 Pro添加的新USB控制器,首次在iPhone上实现了USB 3速度,最高可达10Gb/s,现支持更高的传输速度和60fps HDR的4K视频输出。选用USB 3连接线,相比iPhone 15用的USB 2,传输速度能快20倍。

二、A16:6核CPU+5核GPU+16核神经网络引擎

iPhone 15搭载的A16仿生芯片,内置定制的图像信号处理器;5核GPU的内存带宽比A15仿生提升50%;6核CPU(2个高性能核心+4个高能效核心),比A15更快,能耗減少20%。

其16核神经网络引擎,每秒能够进行近17万亿次操作,支持设备端处理计算摄影、实时语音留言的撰写等功能,同时使用Secure Enclave保护关键的隐私和安全功能。

iPhone 15搭载了苹果第二代超宽带(UWB)芯片,可连接到使用这款芯片的其他设备。一个非常有用的功能是精确找人,比如在拥挤的火车站或菜市场,能够精确共享和定位朋友的位置。

三、S9 SiP:56亿颗晶体管,支持本地跑Siri

和iPhone 15相似,苹果新一代智能手表Apple Watch Series 9也搭载了第二代UWB芯片,并采用了苹果迄今最强大的手表芯片——S9 SiP。

S9有56亿颗晶体管,数量比Series 8多60%;GPU提升最快可达30%,让watchOS 10里的动画和效果更加丝滑;还内置了一个4核神经网络引擎,处理机器学习任务的速度提升最高可达2倍。

全新4核神经网络引擎使得语音助手Siri的交互可以直接在设备端处理,无需访问云端,这样能让响应变得更快更安全,即便是Wi-Fi或蜂窝网络信号不好也不影响速度。由于该神经网络引擎能够运行先进Transformer模型,Series 9的听写功能准确度相比上一代提升最高可达25%。

基于这颗定制芯片,苹果Series 9能保持全天18小时电池续航,并实现各项功能以及系统范围的优化提升,还增加了一个新手势——食指和拇指对捏两下,即可接听电话。

高效节能的S9 SiP和先进的显示架构将Series 9显示屏的最大亮度提高到2000尼特,是Series 8的两倍,使用户在明亮的阳光下更易阅读文本。对于黑暗的房间或清晨,显示屏也能降低到只有一个单位,以免打扰附近的人。

结语:苹果芯片,行路渐难?

在造芯这件事上,苹果步履不停,每达到一个里程碑,就立即奔赴下一站。从智能手机、平板电脑、智能手表、AirPods无线耳机到Mac电脑,苹果的自研芯片已经遍布每一条产品线。

无论是第一颗自研手机芯片、第一颗自研电脑芯片、第一颗将两个M1芯片拼接在一起的“至尊版”电脑芯片,还是完成Mac电脑彻底完成向自研芯片的过渡,苹果的造芯水准和执行节奏总是令人叹服。但强如苹果,也不是什么都能搞定,至少目前,它还离不开几家关键芯片公司。

一是Arm,为苹果各款自研SoC芯片的CPU核心提供指令集授权,根据Arm最新IPO文件,苹果已与Arm就芯片技术授权签署了一项延期到2040年以后的新合作协议。

二是台积电,将最早一批3nm产能悉数供给苹果,还配合苹果研发统一内存架构,目前苹果在这个合作关系中占据较大话语权,据说签了份协议,让台积电为3nm的缺陷成本自掏腰包。

三是高通,本周高通宣布与苹果达成合作协议,继续为苹果手机产品供应5G基带芯片至2026年。这似乎暗示了苹果自研5G基带芯片遇阻。

在过往的辉煌履历中,苹果已经拉满了业界对其芯片创新的高期待值。但从今天的发布来看,苹果“地表最强手机芯片”的地位虽然依然稳固,但似乎没有带给人那种炸圈级别的惊喜。

接下来,苹果如何进一步丰富其芯片版图?还能创造哪些突破性的芯片设计思路,又能否减轻对关键芯片供应商的依赖?这些将备受关注。

发布于:北京

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