架构师离职，CPU性能踏步，良品率降低，最拉胯的一代——A15

手机端最强的芯片是哪家？不是高通，不是三星，也不是华为，而是现在的手机霸主苹果，正常情况下苹果A系处理器会领先其他处理器两年左右，无论是架构还是制程，苹果都走在最前列，这也是iPhone长时间不卡顿的原因之一，在iPhone13系列的发布会上，苹果却一反常态，发布了三款A15处理器，而且这款处理器引起了很大的争议，今天我们来一探究竟，苹果A系处理器是否雄风不在了。

三个版本，大同小异

首先我们先来看看最强的A15满血版，这款处理器CPU采用了两个Avalanche大核+4个Blizzard小核的设计，这个设计从A11开始一直用到了A15上，说苹果不思进取也不为过，另一方面也说明了A系处理架构的先进性，CPU大核主频3.23GHz，GPU采用5核的设计，这款满血宝处理器被搭载在iPhone13 Pro、iPhone13 Pro Max上。

然后是主频阉割版的A15，iPad mini6上搭载的A15处理器只改变了大核主频，由原来的3.23GHz降低到2.92GHz，CPU、GPU规模都没有变化，理论上这款阉割大核主频的A15芯片在日常使用上不会与满血版A15产生多少差异，只有峰值性能会稍微弱点，但是考虑到平板的良好扇热条件，这款阉割主频的A15不会与满血版A15有太大差距。

在iPhone13、iPhone13 mini上的A15则是GPU阉割版，满血版的GPU 采用5核设计，而GPU阉割版A15处理器只有4核，GPU的性能会降低25%左右。

A15刀法精湛

库克似乎与黄教主学会了刀法，一款移动端的芯片硬生生搞出了三个版本，别说iPhone史无前例，就连手机芯片大哥高通也没有这样干过，那苹果这次精湛的刀法是不得已为之还是深得黄教主真传，我们先来看看芯片本身。

A15芯片采用了台积电N5P工艺，这个工艺是5nm极紫外光刻技术的升级版，采用最新工艺的芯片性能会提升8%，功耗降低10%。

这个工艺的确优秀，但加工难度也指数上涨，极紫外的产生需要用功率20KW的激光轰击微米级的锡，使液态锡直接变为等离子态，从而产生极紫外光。极紫外光刻机需要保证绝对无尘的环境，加工车间需要每小时净化30万立方米的气体。为了提高加工精度，聚焦反射器的套刻精度需要达到1nm。高端的极紫外光刻机被 ASML所垄断，台积电所使用的光刻机也由ASML供应。

而且台积电所使用的光刻机是ASML TWINSCAN系列，这款光刻机每台1.2亿欧元，在加工机器精度不变的情况下进一步优化工艺，会导致良品率降低，这也导致有些体质不好的芯片被挑出来，在PC端，这些芯片被分为了i7、i5，苹果通过控制CPU频率来区分体质不同的芯片，也就产生了满血版与降频版A15。

如果想要进一步提高工艺，达到2nm制程，需要ASML最新的EXE:5000系列机型，预计在2021年推出，台积电还要调试流片，最早的成片也要等到2022年下半年了。

满血版的A15堆叠了150亿个晶体管，die面积达到了120mm2，（在封装前的单个单元的裸片叫做die）A14堆叠了118个晶体管，die面积达到了88mm2，我们可以看到，无论是晶体管数量还是芯片面积，A15都有增加，而发热往往跟晶体管数量成正比，特别是在工艺没有特别大改进的情况下。

手机的散热跟手机体积有很大关系，在iPhone13和iPhone13 mini狭小的内空间无法承担满血A15的发热，而且在打开软件、玩一些游戏时对CPU的要求比较高，不能对CPU动刀就只能对GPU动刀了，GPU阉割版应运而生。

从A11开始都没有变过的CPU架构，苹果公司都没想着改变一下吗？这里我们就要聊一聊Gerard Williams III，他在2019年2月与John Bruno和Manu Gulati创立了一家芯片公司——NUVIA 。2021年1月，高通花费14亿美元的价格收购了这家不足100人的初创公司。

而Gerard Williams III这位创始人之前十多年一直在苹果担任首席架构师，负责了A7—A13的架构设计，还包括性能顶尖的A12x。苹果在他成立新公司后起诉了这位首席架构师，声称他违反了竞业协议。

首席架构师都跑到了高通那里，苹果A15还何来架构升级？

A15性能依旧顶级

发布会上对比的不再是前代A14处理器，而是更靠前的A12处理器，人们不禁怀疑，苹果A15处理器是不是不行了，接下来我们针对A15的性能进行分析。

首先是CPU部分，由于架构没有发生任何改变，提升的性能全部来源于工艺改进，根据跑分我们可以看出来，A15比A14的极限性能高出8%，正好跟上文新工艺提升性能所对应，多核提升了15%，与A14上没有太大差别，可以说CPU性能原地踏步。

性能上没有太大差别，但是能效比却有不小提升，在A15使用省电模式时，A15并不会以性能为主，而是以高能效比为主，这时候同样的性能，A15的能耗是骁龙888的一半。骁龙888革命尚未成功，同志仍需努力啊。

通过GPU的跑分我们可以看出这个成绩比A14高出了35%，iPhone13上面GPU阉割版A15 GPU性能高出12%，而且在工艺改变不大的情况下，GPU能耗比却大大提高，苹果A15上的GPU应该是更换了架构。开启省电模式之后，A15能耗比变得更为恐怖，在性能比骁龙888强15%的同时，功耗却只有骁龙888的1/3，不断鞭尸骁龙888。而在小白测评数据库中，iPhone13 Pro Max凭借出色的能耗比，续航霸榜。

我们可以得出结论，GPU阉割版相较于A14的提升并不大，而满血版与CPU降频版GPU性能一骑绝尘，能耗比也无人能敌，打败苹果的只有苹果自己。

A15是否为最拉胯的一代芯片，这要分两个方面，GPU阉割版来看，A15芯片提升不多，史上升级最小的A系芯片，满血版A15，CPU提升8%，GPU提升35%，能耗比成绩优异，似乎有成为神U的潜力。但即使是最拉胯的GPU阉割版，性能也比安卓阵营的骁龙888领先两年左右。