苹果A10 Fusion芯片性能解析：依旧是目前最强大的智能手机芯片
或许是出于对ios系统体验的足够自信，每年苹果在发布会上针对处理器的部分都不会讲太多内容。当然，按照惯例，这颗A10 Fusion也自然成为苹果官方口中“迄今为止，iPhone速度最高的芯片”。而对于这颗芯片，苹果也只是进行了简单的描述：性能格外强劲，采用全新架构的四核心设计(两颗性能核心和两颗高能耗核心)，能够根据你的需要提升处理速度或降低功耗。
但对于用户来说，其实要了解的远不如此。众所周知，苹果一向都使用自主定制的架构，从不盲目追求核心数，所以在如今安卓都已打出“十核”的局势下，苹果仍不慌不忙的使用极少的核心。而在iPhone 7上颇为特殊的是，苹果竟然主动公开自己使用了四核架构，而这对于以往的iPhone产品来说，绝对是一大突破。既然如此iPhone 7的四核有哪些特性？苹果的目的是什么？这也是我们需要了解的部分。
温馨提示：如果你对硬件部分并不感兴趣，或许下面的解读或显得枯燥，那么你只需要知道一点：苹果A10 Fusion芯片依旧是目前智能手机处理器中毫无疑问的第一，领先对手1年，即便是还未量产的高通821/830和三星Exynos 8890也不是其对手！
苹果为何要升级为四核架构？性能和功耗的平衡或是其终极原因
有趣的是，自iPhone4起，iPhone的处理器正式开启了Ax的命名策略，此前大家都认为苹果会依旧将iPhone 7所使用的处理器命名为A10，但苹果却出乎意料的打出了A10 Fusion，这个Fusion取“融合”之意，所以从命名上也解释了此次处理器所做最大的变化：由之前的双核变为如今的四核。
去年iPhone 6s所使用的A9芯片分别来自于三星(14nm)和台积电(16nm)工艺，导致“A9芯片门”事件闹的沸沸扬扬，而此次A10 Fusion则全部采用台积电16nm FinFET Plus InFO(俗称16FF+)工艺制程，单核最高主频2.23GHz。虽然都是16nm，但实际上今年的工艺要比去年更进一步，性能也更进一步。
既然说到芯片制程，我们不妨来回顾下A9与A9X，二者同为台积电16nm工艺制程，且使用一样的Twister双核架构，但主频方面A9X(2.16GHz)相比A9(1.8GHz)高出20%左右，并且在GPU方面几乎有疯狂的提升，而这样的成绩也让A9X芯片总面积大约是A9的1.5倍，以此来保证性能和功耗的平衡。而A10 Fusion与A9的制程大体相同，且A10 Fusion的主频(2.4GHz)却与A9X(2.16GHz)相差无几，再加之iPhone 6s与iPhone 7的机身尺寸几乎一致，所以A10 Fusion显然不能通过增大芯片面积来解决发热问题。
因此笔者推测，在保证控制性能与功耗的前提下，为了提高性能，A10 Fusion才将坚持多年的双核更新为四核。这也是由于苹果自主“Twister”架构上已经几乎将16nm制程的性能榨干，因此到了A10 Fusion上，在制程架构大体不变的情况下也暂时只能采用提高单核主频+两颗小核心辅助的方式来提高性能。当然，这也与苹果认为双核在实际使用中已经没办法灵活满足iPhone在性能上的分布。
另外，我们都知道，一般来说，CPU的工艺制程对散热和能耗的印象比较大，而架构对性能的印象则比较大。同为旗舰级的处理器，无论是三星8890还是骁龙820，无论在单核自主架构上如何不同，但在大小核心调度方面都采用Big.Little架构。Big.Little架构可以使处理器在实际使用中根据不同场景的需求来调用不同的核心工作，使得处理器的实际使用效率更高。
但恐怕此次A10 Fusion却并未采用我们熟知的Big.Little架构。在GeekBench 4的跑分中，显示只有双路径，分数与iPad A9X的双核几乎相同。因此笔者判断，A10 Fusion在跑分测试中也只是启用了两颗大核心。因此实际运行上，A10 Fusion的大小核心应该不会是同时在工作。这让我们也不禁想到最早手机开启“核战争”时所谓的“胶水双核”。而究竟是苹果的“黑科技”还是真的采用“胶水四核”，我们也期待接下来更深一步的了解。
但可以肯定的是，A10 Fusion芯片所使用的大小核的设计更多的是在性能与能耗两者的均衡考虑。在日常使用中，开启小核即可，节省功耗，这也和iPhone 7的续航提升相佐证;至于需要较高性能，例如开启双摄像头时，启用大核运作，以此提升性能。另外据悉A10 Fusion很可能是苹果CPU架构变革前的最后一款产品，而明年的iPhone 8 A11将会有全新的面貌，所以A10 Fusion芯片很可能也是苹果为了实现市场平衡和商业策略上的精心设计。
A10 Fusion性能测试，当之无愧的芯片霸主，再次领先对手1年
尽管在发布会上，苹果更多情况下只是对每一代处理器的性能提升泛泛而谈，并不会针对处理器背后的科技进行讲解。但有一点，却是苹果在发布会上特别愿意向大家展示的方面，那就是CPU晶体管的数量。在iPhone7发布会上，苹果向大家公布了这一代A10 Fusion晶体管的数量：33亿。相比于当年A8 20亿晶体管的数量提升了65%!这也就是为什么苹果在官网宣称iPhone 7的运算速度高达iPhone 6的2倍。而从纯运算能力的角度来讲，CPU的晶体管数量取决于CPU尚运算逻辑部件面积的大小。反之，CPU上晶体管数量越多，运算逻辑部件面积就越大，这也就意味着处理器的单位性能越高。
另外，从A7起，苹果处理器采用的发射宽度(6-issue)、微指令区(192)以及三级SRAM缓存，相比其它的处理器拉开较大的差距。因此，在GeekBench 4的跑分中，A10 Fusion的单核跑分高达3439分，几乎碾压所有安卓旗舰。苹果又一次用事实教育了各个安卓旗舰：不服跑个分?
▲Geek bench 4单核跑分对比
▲Geek bench 4多核跑分对比
而A10之所以能将单核性能提升至用于iPad上的A9X，其采用InFOWLP(扇出形晶圆级封装)有一定的关系。FOWLP无需使用印刷电路板，可以在单芯片封装中做到较高的集成度，使得处理器体积更薄、功耗更低、散热更好。这对于高达2.4GHz的A10 Fusion，无疑是一剂“去火良药”。
在图形处理方面，苹果宣称A10 Fusion采用六核心GPU，能达到A8的3倍、A9的1.5倍，并且功耗只有A9的2/3。虽然官方并未说明其GPU具体型号，但根据推测，A10 Fusion可能采用Imagination公司最新推出的Serise8XE GPU(GE8200/GE8300两个型号)系列或者是Power VR 7XT Plus(去年6S的升级版)。
▲GFX Bench 曼哈顿1080P离屏测试
尽管目前无法确定，但无论哪一款GPU，都同样采用Rogue架构，而且根据信息来看，OpenGL Es 3.2、Vulkan等系列特性都很有可能被苹果砍掉，继而全面推广自家的metal(API)。苹果早已经由定制处理器转向全面自家平台化，所以图形处理器方面很可能是Power VR系列的二次设计和修改。而在实际测试中，iPhone 7在GFXBench 3中曼哈顿1080P离屏得到52.4FPs的分数，相比于A9以及采用骁龙820的Adreno 530都有不小的提升。
其实去年搭载A9处理器的iPhone 6s在通过Geekbench 3测试之后，我们就已经看到它在速度方面超越了MacBook。要知道，iPhone6s所搭载的A9处理器频率“只有”1.85GHz，这么对比来看，A10 Fusion处理器所使用的2.4GHz已经有很大提升了，再加上性能上对A9X的超越，可以说A10的性能已经直逼桌面级了。当然这不意味著iPhone 7在整体性能上可以超越MacBook，但至少让我们对苹果的新一代处理晶片有了一个比较直观的感受。同时，这也证明了苹果的确有能力继续提升自家处理器的性能，直至接近英特尔处理器的水准。
A9芯片引发“制程之争”，A10 Fusion将再次引爆“基带争议”
▲目前苹果针对基带版本提供了两个型号，其中A1778/A1784并不支持CDMA网络
值得注意的是，尽管在发布会上并未提及，但事实上此次A10 Fusion采用了两种基带，即英特尔XMM 7360与高通的MDM9645，而产品比例甚至高达5:5。那这两种基带的版本会有什么差异呢？答案确实是有的！
首先从制程上看，英特尔XMM 7360采用28nm制程，峰值下行速度理论值为450Mbps，上行速度为100Mbps。而高通基带则为台积电20nm制程，最高支持600Mbps下载速度与150Mbps上行速度。所以无论从理论数据还是从功耗上来看，使用高通基带的iPhone 7版本都优于同样使用英特尔基带的版本。
因此会不会出现类似去年三星14nm与台积电16nm的情况，不同的基带之间会不会对续航造成印象，目前我们暂时也不得而知，只能等待接下来更进一步的测试。(当然，国行用户可以完全放心，因为国行版本由于需要支持CDMA网络，都会采用高通的基带)
