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蘋果A18芯片NPU能力超M4!但AI手機市場強敵環伺

Felix分析 ? 來源:電子發燒友 ? 作者:吳子鵬 ? 2024-07-02 00:18 ? 次閱讀

電子發燒友網報道(文/吳子鵬)根據臺媒的最新報道,由于蘋果iPhone 16系列手機將在今秋發布,隨著日期臨近,蘋果開始調高A18處理器訂單規模。供應鏈透露,iPhone 16全系列產品有望搭載臺積電第二代3nm制程N3E。由于蘋果的市場地位,以及考慮到未來蘋果公司和臺積電在納米級工藝上的合作,2025年蘋果處理器在臺積電N3E工藝上的價格并沒有發生改變。作為對比,英偉達已經接受臺積電2025年4nm晶圓漲價約一成的要求。


摩根大通的最新研究顯示,今年5月iPhone 在中國的銷售量正在持續增長,環比今年4月銷量上漲44%,這當然要得益于中國市場的復蘇。不過,今年下半年全球AI手機市場將涌入一批性能強勁的旗艦產品,iPhone 16系列的前景并不是完全明朗的。

蘋果A18為“AI版”iOS提供強勁動力

在今年的WWDC上,蘋果公司高級副總裁 Craig Federighi在演講中宣布,Apple Intelligence將與OpenAI的ChatGPT達成合作,并在演講結束后不久“暗示”,蘋果iOS18計劃在今秋引入谷歌的Gemini平臺,為用戶提供更為豐富和智能的服務體驗。目前,這一消息又被蘋果產品爆料人馬克·古爾曼(Mark Gurman)在節目中提到。

另外,蘋果也在同Facebook的母公司Meta討論建立合作關系,考慮將Meta的生成式人工智能模型整合Apple Intelligence中。還有人工智能初創公司Anthropic和Perplexity據悉也在和蘋果商談。隨著蘋果打開自己的軟件生態“圍墻”,iOS在AI方面的落后局面已經徹底被擊碎,隱約已經上升為AI手機的領跑者,不過這就需要A18處理器提供更強大的支持。

多名蘋果分析師稱,A18處理器可能是iPhone 16系列手機最大的更新亮點,芯片上搭載的神經引擎,算力水平將超過蘋果M4芯片。2024年5月7日,蘋果公司正式對外發布M4芯片。和A18處理器一樣,M4芯片同樣采用臺積電N3E工藝,核心數量最高達10核,統一內存帶寬達120GB/s。 基于M3系列芯片的新一代圖形處理器架構之上,蘋果為M4芯片打造了全新的10核GPU,首次為iPad帶來動態緩存、硬件加速光線追蹤和硬件加速網格著色功能。

在M4芯片上,蘋果為其搭配了目前為止最強大的神經網絡引擎NPU,專門用于加速 AI 任務。這個NPU模塊運算速度最高可達每秒38萬億次,相比A11仿生芯片中的初代神經網絡引擎,提速最高可達驚人的60倍。搭載強力NPU的M4芯片讓蘋果有信心打造出業界領先的AI PC產品。

現在,蘋果打算在A18處理器上,將NPU能力進一步提升,其運算速度大概率將超過每秒40萬億次。然而,即便如此,iPhone 16系列也不敢說在AI手機市場一騎絕塵,因為對手的競爭實力也都不俗。

安卓陣營AI處理器競爭激烈

高性能處理器是AI手機的核心,蘋果了解這一點,安卓陣營同樣如此。為了提升安卓旗艦機的AI能力,在iPhone 16系列同期,也會有數款性能強勁的AI處理器亮相。

首先當然是高通公司的驍龍8 Gen4。此前,高通宣布將于10月21日-10月23日在夏威夷毛伊島舉行驍龍峰會2024,屆時高通移動平臺驍龍8 Gen4將正式登場,由小米15系列拿下全球首發。匯總爆料信息,驍龍8 Gen4處理器的代號可能是“SUN”(太陽),象征著其強大的性能和無盡的能量。在芯片設計上,驍龍8 Gen4基于臺積電N3E制程打造,搭載自研CPU大核Oryon內核,CPU架構為Nuvia Phoenix架構,CPU主頻將達到恐怖的4.2GHz,在Geekbench測試中,單核基準得分達到了3000分。驍龍8 Gen4的GPU架構據悉是“Slice GPU架構”,集成Adreno 830 GPU,該架構將GPU劃分為多個獨立的物理單元,每個單元都有自己的管道、緩存和內存,從而實現了更高效的任務處理和資源分配。爆料人士稱,驍龍8 Gen4最大的升級可能來自NPU。在驍龍8 Gen3,其搭載的Hexagon NPU性能相較于驍龍8 Gen2提升了98%,“預計驍龍8 Gen4的NPU將繼續倍增式升級”。

此前,博主“數碼閑聊站”爆料稱,高通驍龍8 Gen4在Geekbench多核成績上超過了1萬分,這一成績也超越了蘋果公司的A18處理器,塑造了新的行業標桿。

當然,高通驍龍8 Gen4性能強歸強,價格也不低。根據韓國媒體的報道,由于采用臺積電N3E工藝,加上大量自研架構和自研核心,高通驍龍8 Gen4報價暴漲25%,因此三星計劃尋求與聯發科進行合作,讓聯發科為Galaxy S25以及S25+定制天璣芯片,僅僅只是在S25 Ultra上使用驍龍8 Gen4。

能夠和驍龍8 Gen4競爭,聯發科的產品是天璣9400。前不久,聯發科天璣9400處理器現身IMEI數據庫,這顆處理器平臺將采用Arm公版Cortex-X925 CPU,以及Immortalis G925 GPU。目前,聯發科的旗艦處理器已經采用全大核的架構,以天璣9300+為例,這顆處理器擁有1個主頻高達3.4GHz的Cortex-X4超大核,3個主頻為 2.85GHz的Cortex-X4超大核,以及4個主頻為 2.0GHz的Cortex-A720大核。預計在天璣9400上,聯發科依然會采用這樣的架構,并且超大核變為Cortex-X925 CPU,X925的單核性能比X4提高了36%(基于 Geekbench測試)。得益于高達3MB的私有L2緩存,Arm表示X925的AI工作負載性能 (以“time to token”衡量) 提升了41%。當然,聯發科不僅是增強CPU和GPU的性能,在自研NPU內核上也是值得期待的,天璣9300+上的MediaTek NPU 790 內置硬件是聯發科第七代NPU內核,深度適配Transformer 模型,提供更快速、更安全的邊緣AI性能,那么在天璣9400上NPU性能定然不會差。

除了主流的驍龍和天璣之外,廠商自研處理器的實力也是不俗。有消息稱,預計用于谷歌明年旗艦智能手機的 Tensor G5芯片將基于臺積電3nm制程,已成功進入流片階段。過往幾代 Tensor處理器基本可以理解為三星處理器的“變種”,除了谷歌自己的 TPU(神經網絡引擎),基本是在三星Exynos上進行修改和定制。Tensor G5芯片則是一款全自研的處理器,用上完全自主的芯片設計以及臺積電最新的3nm工藝。有了Tensor G5芯片的加持,谷歌最新一代Pixel也是非常值得期待的,尤其是在AI能力上,谷歌TPU可以確保安卓系統里的最新AI技術得到最快的硬件支持。

如果項目順利的話,這個競爭名單還有三星的Exynos 2500,我們此前的文章也報道過這款芯片。三星Exynos 2500將基于三星第二代SF3工藝,采用“1+2+3+4”的十核四叢集CPU架構,將會采用Arm Cortex-X925超大核和Arm Cortex-A725大核。不過,目前這款處理器最大的不確定性來自三星第二代SF3工藝,當前的良率完全不能支持量產。

結語

蘋果A18預計將帶來比M4芯片更強大的NPU能力,這對增強iPhone 16系列的AI能力是非常有必要的,加上蘋果近期在AI大模型方面的動作,iPhone 16系列是非常值得期待的。有研報認為,今年下半年AI手機有望帶動產品量價齊升的消費電子零部件,AI大模型在手機上的應用有望打破終端市場創新不足的局面,iPhone 16系列也有望借此提升自己的市占比。

不過,在AI手機市場,iPhone 16系列的前景并不是“穩了”,面臨著激烈的市場競爭,高通驍龍8 Gen4、聯發科天璣9400,以及谷歌和三星自研的芯片預計都將在AI處理能力上得到顯著的增強,將對搭載A18處理器的iPhone 16系列造成一定的沖擊。當然,消費者對于這樣的競爭局面是喜聞樂見的。

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