蘋果 A11 Bionic 處理器的弦外之音...

在這次蘋果的 A11 Bionic 處理器架構上,算是正式與合作多年的老伙伴 Imagination Technologies 切斷關係了,在此次蘋果發表會上也多次強調架構越來越自主化的情形;從這次投影片中,蘋果在 A11 Bionic 的架構介紹中不斷地強調多個部份是 Apple Designed 就可看到一些端倪。

從 A11 的架構來看,蘋果在 CPU 核心部分雖是基於 ARM的 ARMv8指令集,不過架構設計以及大小核控制部分都是親自操刀,這由過去的經驗就可看到蘋果架構師的功力高明之處,從過去一路走來以低時脈提供比其它 Android 高時脈應用處理器更高的效能,甚至雙核心提供比四核心更強大的運算力等,然而這次導入 6 核心設計,則透露出蘋果目前系統的應用也已經複雜到不得不在一般使用情境用到的小核心架構由雙核心提升到四核心,不過可推測的是即便小核心升級到四核心架構也不見得會變更耗電,畢竟若蘋果在多核心應用方面調教得宜,反而在日常使用中可減少切換到大核心的機會,畢竟以目前 ARM 架構的狀況,高效能大核心的能耗性能比還是不及小核心,若減少使用大核心也能有效的管理電力,同時核心架構自主控制設計可能也象徵蘋果在電壓、時脈方面有更精密的控制,甚至有可能提前用上 ARM DynamiQ 設計,使大、小核心同樣處於相同的 Cluster ,也能提升多核運算的效率並降低核心切換間的延遲。

至於此次的自主 GPU 架構則標榜為 MP3 ( 3GPU ),以目前的狀況推測應該不會是基於 ARM Mali 系列的修改版,畢竟目前 Mali 系列高效能版本的 GPU 數量會更繁雜,但蘋果自主架構葫蘆裡賣甚麼藥還不得而知,也不知是否有獲得其它 GPU 廠商的協力與專利授權,不過接下來恐怕會面臨 Imagination Technologies 蒐證試圖找出蘋果侵權的事實,但目前 Imagination Technologies已經自身難保,或許在 Imagination Technologies 找出侵權事實前就已經撐不住了。另外蘋果在影像編碼、 ISP 部分也強調是自行設計架構,減少對外依賴的情況相當明顯。

在 GPU 也不再與其它技術授權商合作後,蘋果下一個目標恐怕會動到基頻技術上,與高通的訴訟案也是相當明顯的前兆,但除高通以外的另一家基頻技術供應商 Intel 也別開心得太早,從過去的狀況來看,蘋果不可能無心發展自己的基頻技術,只是時間點何時會到,當蘋果基頻技術發展也到一定水準後,恐怕也會再度上演與先前合作商撕破臉的情況;唯獨比較保險的是僅提供指令集授權的 ARM ,畢竟在長期發展都是基於 ARM 指令集但是架構、多核心溝通架構都能自行設計的情況下,另起爐灶設計指令集相較於授權金是不划算的,至於收購被 Imagition Technologies 釋出的 MIPS 應該也不是蘋果會考慮的,蘋果架構師已經長期熟悉 ARM 指令集設計,收購發展停滯好一陣子的情況下的 MIPS 對蘋果來說並非好的選擇。

另一個值得注意的地方就是神經網路引擎,這是個獨立的加速單元,旨在使機器學習時可透過專屬的加速器提升效能,又有比起使用偕同運算更高的能源效率,而華為的 Kirin 970 也有類似的架構,這意味著在應用處理器中搭載專屬的神經網路加速器將會是趨勢,畢竟目前在包括生物辨識、影像識別、拍照、使用行為學習等應用,都越來越仰賴機器學習技術,畢竟考慮到基於雲的機器學習會牽涉到網路穩定、個人隱私等問題,能在端點裝置獨立進行高效能的機器學習是相當重要的。

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