如何评价外媒说苹果芯片团队人员大量流失到竞争对手导致A15性能提升不及预期并且未来堪忧? 第1页

说这话的人不懂CPU，A15这个性能提升幅度才是正常的。苹果A系列的大核架构，可以说从首款64bit的A7开始，出道即巅峰。

去年的苹果M1的确让人眼前一亮，单线程性能凭借3.2GHz的频率和x86几款近5GHz的高频CPU不相上下，甚至可以说略胜一筹。然而和M1同架构的A14，和自家的A13甚至A12相比，CPU性能的提升幅度都不算太高，其中还有一部分是得益于频率的提升。而且M1的亮眼，更主要是A系列终于第一次基于相同的软件平台来和x86对比，此前的A系列是只有自家的iPhone、iPad上的iOS使用，跨系统的性能对比往往难以让人信服。实际上早在A9/A9X，苹果已经说自家的CPU性能是“桌面级”的。

CPU产业作为当前人类最高智慧体现的产业之一，汇集了全世界最聪明的一帮人。IBM、Intel、AMD、ARM、高通、三星、华为的人不是傻子，Apple Silicon的人也没牛叉到哪里。CPU设计从来都是戴着镣铐跳舞，在追求性能的同时，还要在多个方面妥协：

1. 生产成本：这个不多解释了，具体到CPU设计上，说白了就是晶片面积和晶体管数量。晶片面积越大，除了消耗更多硅圆外，还会导致良率更低。而特定的制程工艺下，晶体管密度是有上限的，甚至部分模块为了性能还需要使用低密度的晶体管排布方式。
2. 功耗：即使是台式机、服务器的CPU，相对来说允许的功耗更高，也是受限于散热系统的体积、噪音等条件有其上限的。至于只能靠电池供电，被动散热的移动设备就更不用说了。功耗限制决定了CPU无法通过无限制提升频率来提升性能。
3. 兼容性：一般来说，新的CPU需要兼容旧CPU的指令集，保证原有的应用可以在新硬件上正常运行。虽然说可以有其它方案来迁移应用，例如重新编译代码、指令翻译执行等，但这些方案往往需要整个生态配合，一般的CPU厂商很难采用。

至于说A系列吊打一众竞争对手，只看评测数据的确如此。但这是苹果的CPU设计团队的镣铐比别人更宽松而已：

高成本

首先是苹果的CPU只用于自家的高利润产品，相对其它竞争对手的产品需要面对众多整机厂商的采购，性能-价格必须与其它厂家竞争，而且还要用于大量利润率远低于苹果的产品，成本非常敏感。类似的，去年毛衣站之前华为的麒麟也是自家使用，且有大量的高利润产品承担成本，后期的成熟产品性能站稳了第二名。

其次是用于手机的A系列，一直都是双核或者双大核四小核的2+0/2+4规格，而竞争对手近几年的产品都是4+4或者1+3+4的规格，A系列少了两个大核，可以把更多的晶体管用来提升CPU的性能。竞争对手不是不想用类似的方法，然而安卓的开放性，决定了安卓对后台应用的限制相对iOS来说非常宽松，加上消息广播和后台唤醒机制，经常会有大量的后台线程消耗CPU资源，大核数量少了很容易造成前台应用卡顿。而iOS的后台应用几乎是无法占用CPU、内存资源的，仅有苹果规定的几种类型服务允许后台运行。联发科早几年的产品就在这上吃了大亏，面向性能市场的Helio X系列，都是只有双大核，性能、市场表现大家有目共睹。

兼容性差

和竞争对手比，A系列的兼容性其实是很差的，对于用户来说可能没什么感觉，但做底层开发的应该多少都知道一点。ARM从32位转移到64位后，标准架构的CPU一直都是兼容32位应用的，而苹果的A系列则是从A11开始完全砍掉了32位指令集。对于苹果来说，因为iOS有统一且唯一的应用分发渠道AppStore和开发平台Xcode，绝大部分应用都可以直接重新编译为64位后分发，这个不算大问题，但对于开放的安卓来说这几乎是不可能的。

而且苹果一向都比较强势，以mac产品线为例，第一家抛弃软驱，第一家抛弃光驱，macOS更换不同指令集体系的CPU都三次了。反正用户、开发者跟得上就继续一起玩，少数跟不上的麻烦你们自己去隔壁找Windows、Linux家玩，老子不伺候。

没有兼容性的开销，A系列可以省下来相当部分晶体管去提升性能。

高成本、低兼容性容许的宽架构

那么省下的晶体管苹果是怎么用的呢？用来大幅加宽CPU架构。从A7开始，苹果的CPU就比其它同代的CPU宽得多。以最前端的解码单元来说，A7~A10都是6解码，同期的ARM架构都是3解码；A11、A12是7解码，同期ARM是3~4解码；A13、A14是8解码，同期ARM是4~5解码。

为什么CPU的架构宽了能提升性能呢？打个比方，一家工厂有多个车间，就好比CPU有多个运算单元。想提高工厂的产量，就要建设更多的车间。但是车间多了，需要的原材料（指令和数据）也更多，就需要拓宽运输道路（CPU流水线）。路宽了，车多了，需要更多的装卸设备（解码器），车辆调度也更复杂（调度、分支预测），为了更有效的调度，需要更大的临时停车场（ROB，即乱序执行窗口等）。

但是有时候加宽架构的收益很低，因为CPU执行的指令是顺序的。很可能后续的一系列指令要等前面的指令计算完毕才能执行，好比工厂里面一个产品有多道工序，要等前面的焊接做完了才能进行后面的打磨上漆，这时候车间再多道路再宽也没用。

而相对于苹果的这种使用宽架构来提升性能，其它CPU厂家更愿意去增加更多核心——直接去其它地方建分厂。这种方案的缺点是如果要生产单个零部件多、工艺复杂的产品，不如道路宽、车间多的大工厂效率高——单线程效率不如宽架构的CPU核心。而在x86上，效率不够频率补，实际性能上同是台积电7nm工艺的Zen3、Intel晶体管密度等同于台积电7nm的10nm工艺的TGL，跑到5GHz左右和M1是一个性能级别的，而Zen3和TGL都有8核心的SKU，使用了台积电5nm工艺的M1只有4大核。如果真的要跑需要CPU性能的应用，又做了多线程优化的……