a7处理器苹果凭借当年的A7处理器一举奠定自己在移动芯片行业的地位

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很多人还记得，从2010年到2012年，苹果只发布了第一代定制ARM处理器。此后，苹果在移动处理器市场确立了领先地位，尤其是在打破ARM定制的Cortex-A15内核，推出自己全新的Swift内核的时候。苹果当时的所作所为，把整个行业抛在了脑后，同时也奠定了今天的地位。

挑战三星

苹果在2012年底推出A4、A5、A5X、A6后，三星在2013年春季成为首家推出平板电脑的厂商。手机采用Cortex-A15 SoC设计，作为Exynos 5 Octa出售，用于Galaxy S4手机。三星声称，与苹果A6和A6X上微不足道的两枚内核相比，其8核是一个明显的优势。

专家们对三星新芯片的想法将赋予它广泛的性能优势和制造成本，因为苹果公司正在建造其A6和三星A6X三星建筑，而Exynos 5八面体本身并旨在将其出售给其他人。记者很难判断哪家公司在芯片设计上处于领先地位，因为苹果对其芯片的许多细节保密。这让他们相信了三星所说的一切。

三星Galaxy S4创下8000万部的新纪录，成为历史上销量最高的安卓手机。它还引进了先进的lte技术，领先于苹果等公司，专注于调制解调器的速度而不是CPU。同时三星还超频Exynos 5 Octa提供超越高通)Snapdragon 600的基准(借助一些作弊手段)，决定从ARM Mali切换到相当于苹果的PowerVR显卡)A6(虽然速度较慢)。

三星似乎在打造自己的豪华智能手机，而苹果在数量上也一直在完成这个任务。三星也在推广它的许多想法，包括一个可以让银河S4充当电视遥控器的红外发射器。它还使用红外线来支持显示器前的鸟瞰手势，眼睛跟踪，以及一个扫视接近传感器来照亮屏幕以查看通知。银河S4也是第一款脱离“盲目抄袭”苹果工业设计的机型。

这些因素导致许多科技媒体得出结论，苹果的iPhone帝国正被更灵活、更具创新性的Android竞争对手打破。当时也流行说安卓看起来更现代，部分原因是三星早期使用了自己充满活力的过饱和OLED面板。安卓也被认为更好地与谷歌的最新服务集成，而苹果的iOS 6等问题正在困扰苹果的新地图。事实上，杀手记者写道，人们在没有任何水的情况下开车去沙漠，这可能会导致受害者的苹果地图错误——IOs整体看起来已经过时了。

故事在不断变化

然而，三星声称在技术上远远领先于苹果，这很快就显示出缺陷。随着两家公司之间各种专利侵权诉讼的拖延，三星的作品有多少是直接从苹果窃取的被揭露出来。此外，三星越是努力推广自己的技术举措，损失就越大。就连通常只发布正面新闻稿而不发表任何批评的科技媒体，也开始将三星独特的产品功能斥为噱头和“有些粗糙”。

人们越来越清楚，这不是苹果被颠覆了；如果说有什么区别的话，那就是普通PC市场正在被iPad作为一个新品类的惊人扩张所摧毁。出于某种原因，虽然三星在手机领域似乎正在追赶苹果，但在平板电脑领域的表现一点也不好。即便如此，或许正因为如此，微软一直致力于打造一系列与众不同的平板电脑和上网本，运行从Chrome OS到Android再到Windows的各种操作系统。

2013年，安卓发烧友普遍认为三星的崛起是为了对抗iPhone当权派，iPhone当权派是安卓的守护神。这太疯狂了，因为就在几年前，三星还是一家生产塞班、Windows Mobile、JavaME手机的大型商用手机厂商，它的舒适生活刚刚被苹果的新iPhone打败，处境尴尬。

这就像博客作者在表演《帝国反击战》的一个版本，达斯·瓦达尔(Darth Vadar)带领一群激进的抵抗战士。

第一次失败

三星不能将自己视为一个崛起的竞争对手。三星推出首款智能手机多年后，苹果推出iPhone，从而进入三星市场。三星也和微软合作开发平板电脑很久了。看到一家新公司——也是三星的主要组件客户——推出一款非常轻薄、续航时间长、动画触控导航流畅的新款平板电脑，一定很震撼，让三星的平板电脑看起来像是一个笨拙的老笑话。

三星在设计上一直都是模仿者，但它的抄袭是遵循那些被证明是成功的想法。投资一个原创的想法风险很大，其启动成本要高得多，如果这个想法失败了，一切都是危险的。

苹果让最初的发明看起来毫不费力:台式电脑、iPod、新iPhone和现在的iPad。这些是对一个完整想法的巨大投资，几乎没有失败的余地。三星不想冒太多风险去积极思考，因为它必须维持一个庞大的供应链，并为现有客户服务。

三星的保守做法确实限制了其损失。谷歌进军谷歌电视、Chromebooks和蜂巢安卓平板电脑的尝试被证明是失败的。微软在为Zune、KIN、Windows Phone、Surface RT、Windows 8推出“Metro UI”的数十亿美元战役中惨败。发布一个全新的用户界面比苹果想象的要困难得多。

在见证了苹果推出iPhone和iPad，并在移动设备领域腾飞之后，三星在为新设备提供动力所需的先进硅材料方面，为赶上苹果付出了巨大努力。Exynos 5 Octa应该已经证明了苹果并没有看上去那么遥遥领先。

但是已经证明三星Exynos在Cortex-A15的实现上存在一些问题。使用Exynos 5 Octa芯片的银河S4版开始出现问题。AnandTech将这个问题描述为“cii -400相干总线接口的不完整实现”，“从功耗(和性能)的角度来看，这是一个严重的问题”。

该网站补充道，“ARM和三星LSI不会公开谈论这个漏洞，三星一开始也没有承认这个问题——让最终用户自己发现。”虽然这是一个严重的问题，但三星的硅问题并没有被广泛报道。

假失败，真成功

另一方面，苹果也受到了媒体纷纷炒作的“危机之门”事件的打击，但影响并不明显。苹果产品的成长被认为质量更高，但也有一些明显的例外，因为这种情况太罕见了，所以不值得关注。

乔布斯去世后的那些年，苹果面临着一个极其艰巨的任务，那就是保持乔布斯过去十年推出iPod、macOS X、iPhone、iOS、iPad的惊人速度。此外，它必须规划一个新的未来，并需要从过去取得一些突破，同时保持对其品牌的熟悉度，而不疏远现有的用户群。

2012年秋天，蒂姆·库克的新苹果发布了一款更小的iPad mini，吸引了媒体的“史蒂夫·乔布斯永远不会！”

2013年初，Buzz Marketing Group策划了一场病毒性的“iphone对孩子来说不酷吗？”围绕“青少年告诉我们苹果完了”这个话题，活动帮助创造了数百万条谷歌搜索结果。苹果在拥抱X代和老一代(千禧一代)方面做得很好，但我不认为他们与热衷于Surface平板电脑/笔记本电脑和Galaxy的千禧一代有联系。"

三星在其广告中暗示iphone是为老年人设计的，年轻人对其山寨品牌感兴趣。不过，根据消费者情报研究伙伴的数据，iPhone用户不太可能是更富有、受教育程度更高的人，但他们也更受年轻用户的欢迎，而三星则更受老年人的欢迎。

2013年夏天，苹果发布了iOS 7，对用户界面和iOS外观进行了大胆而全新的改进，补充了iPhone 5简洁的线条，打破了定义苹果在21世纪头十年流畅而“易舔”外观的拟态超现实主义。

反弹后，为了迎接下一个Windows Vista和蟋蟀对Windows Phone的反复整容，我们屏息以待，期待全球公众对iphone如此根本性的改变会有怎样的反应，但事实证明，苹果的年轻客户渴望新鲜和新鲜，尽管旧媒体大声批判和怀念过去，担心其新的“无按钮按钮”和使用视差动画带来的眩晕风险。

这基本上描述了媒体对苹果所做所为的保守怀疑，虽然苹果在了解消费者需求、如何满足消费者需求方面的成功记录越来越靠谱。相比之下，虽然谷歌、三星、微软、小米甚至华为在推出高质量、受欢迎、原创和持久的消费产品方面记录不佳，但科技媒体通常更开放地支持这些公司的竞争努力。

新的iOS 7并不是苹果在2013年进军移动行业的唯一惊喜。

A7横空诞生了

苹果没有像预期的那样交付Cortex-A15设计。相反，当三星鼓吹“8核”并试图掩盖其Exynos芯片的设计缺陷时，苹果却在2013年底的iPhone 5s发布会上随口宣布，将推出全球首款64位移动SoC:新款A7。

除了双核64位“旋风”CPU内核，A7还提供了一个安全的飞地来保护触控ID的生物数据，并且似乎是第一个使用想象力技术公司先进的新PowerVR系列6流氓GPU架构的人，这为OpenGL ES 3.0提供了新的支持。

没有其他手机芯片设计公司在最近的路线图中有64位CPU内核。高通公司高级副总裁兼首席营销官阿南德·钱德拉塞卡(Anand Chandrasekher)淡化了苹果64位A7的重要性。他在接受采访时说，“我觉得他们在做营销噱头。”消费者没有从中受益。"

科技记者迅速驳斥了苹果发布64位A7的消息，称没什么好担心的。斯蒂芬·尚克兰(Stephen Shankland)警告他的CNET观众，“不要相信苹果的营销辞令，即64位芯片运行软件的速度快于32位古董”，并声称“64位设计不会自动提高大多数任务的性能。”

埃斯特雷姆泰克公司的乔尔·赫鲁斯卡(Joel Hruska)写的一份更具煽动性的报告坚称，“64位A7芯片出售的是无用的东西，不会提高性能。”赫鲁斯卡甚至大胆宣称“采用64位架构的主要原因根本不存在于移动设备中。”

几天后，高通正式宣布钱德拉塞赫的言论“不准确”，最终解除了他的首席营销官职务。那些报道苹果64个SoCs是“营销线”“软蛋”的记者保住了饭碗。这些假文章甚至都没有被纠正。

后来透露，在高通内部，苹果A7的发布“击中了我们的要害”。该公司内部的一名消息人士表示，“我们感到震惊和措手不及”，并补充说，“64位路线图与苹果的相去甚远，因为没有人认为它如此重要。”

再一次，苹果在硅领域有一系列的战略目标，与业内其他公司在做什么无关。苹果对64位SoC是否有助于加速应用程序有着清晰的洞察力。高通不运营应用商店，也不维护消费者移动操作系统。

苹果的过渡指南告诉iOS开发人员，“在其他架构改进中，64位ARM处理器包含的整数和浮点寄存器是早期处理器的两倍。因此，64位应用程序可以同时处理更多数据，从而提高性能。

广泛使用64位整数运算或自定义neon运算的应用程序获得了更大的性能提升。一般来说，64位应用程序比32位应用程序运行更快、更高效。但是，转换为64位代码会增加内存使用。如果不小心管理，增加的内存消耗可能会损害应用程序的性能。"

不可思议的是，各种各样的博客，只对“64位”的含义有着肤浅的理解，却坚持他们的读者，苹果不仅浪费硅来为营销目的提供一个毫无意义的进展，还告诉开发者，浪费时间来优化他们在新硅上运行的代码不会带来任何好处。暗示苹果的整个战略是谎言，是令人窒息的傲慢，但这种傲慢还会重复。

更宽的A7架构也让苹果可以再次使用同一芯片发布iPad Air，这是一款轻薄的第五代视网膜显示iPad。较慢的版本为新的Retina显示屏iPad mini 2提供了动力。两款机型都改进了iPad的功能，而此时谷歌也在为安卓开发超低成本的Nexus 7。这样一来，iPad带来的是高质量的体验，而Android带来的是低质量、有问题的廉价设备。

金属的崛起

除了新的64位CPU内核，新的A7还集成了基于想象公司的PowerVR Rogue架构的高级新GPU。它是为了支持OpenGL ES 3.0而设计的，包括“GPU”，这是一个通用的、非图形化的计算任务。这将在理论上支持OpenCL。苹果很早就在Mac上推出了OpenCL，并作为开源分享。

但苹果并没有将OpenCL作为公共API移植到iOS，而是开始开发Metal，一个针对图形和GPU的优化API，目前正在由苹果开发。苹果将在明年发布新软件之前推出数千万台A7设备，旨在显著增强A7及其后续产品上运行的应用程序的图形和计算能力。

凭借原有的应用商店、A4开发、iPad、retina显示屏、独特的Swift A6内核、A7和64位CPU设计，金属的开发一直是个秘密，直到苹果准备部署，让行业分析师、竞争对手甚至自己的开发者都大吃一惊。

LLVM编译器为苹果的芯片优化了代码

苹果在64位CPU和金属加速显卡上的A7升级是由于苹果在早期独特投资的另一项低级技术:代码编译器，它优化了软件，使其在硅和操作系统上运行。

2008年，AppleInsider在详细介绍了一种全新的高级代码编译架构后，将LLVM编译器描述为苹果的公开秘密，该架构是基于伊利诺伊大学在克里斯·拉特纳的一个研究项目中取代标准GCC的工作。

LLVM在使苹果支持新的硅设计和优化现有第三方代码以充分利用它们方面发挥了重要作用，包括向64位和金属图形的过渡。LLVM最初的目的是为了让Mac的Objective-C语言在编译复杂度上可以与其他语言媲美，但它的发展最终导致了Swift的出现，Swift是借用苹果A6不相关的核心设计而产生的一种新的同名代码语言。斯威夫特语言是由拉特纳的团队创建的，以支持新的和现代的编程功能，这些功能很难强制进入Obj-C..

苹果在2007年与C、c++和Objective-C共享了作为开源项目的Clang LLVM前端编译器，但直到2012年才被各种Unix发行版广泛采用。直到2016年才成为Android的默认编译器。从某种程度上来说，这是因为谷歌并没有让安卓成为一个伟大的产品，而只是把移动平台作为一个足够好的产品来推动发展。可以作为广告平台，不受微软或苹果的任何限制。

再一次，当苹果高度优化iOS代码以编译其设计和构建的芯片的特定子集时，Android托管的应用程序运行在类似java的运行时环境中，其设计足够通用，可以在任何地方运行——这与优化背道而驰。

英伟达显卡跃升至64位

从2008年开始，苹果在硅设计领域“成功”，最终击败整个行业，推出64位移动架构，让NVIDIA特别尴尬。先进的芯片设计可以追溯到90年代，这是英伟达的核心竞争力。

2006年，英伟达收购了Stexar，这是一家利用二进制转换开发x86兼容硅的初创公司。英伟达原本打算利用这项技术发布一款可以同时运行x86和ARM指令的芯片。然而，在未能获得英特尔的许可后，该公司重新专注于使用该技术发布64位ARM处理器，并将其命名为丹佛项目。该公司在2011年首次公开宣布其丹佛计划，此前该公司进行了五年的内部工作，包括来自思美达、英特尔、AMD和Sun的经验丰富的硅专家。

英伟达宣布丹佛将“迎来计算新时代”，并表示“ARM处理器加英伟达GPU代表未来的计算平台。”它假设其丹佛64位ARM架构将很快为移动计算机、个人计算机甚至服务器提供电源。该公司已经制定了一项高级计划，计划在2015年前发布Tegra 5“Parker”，这是一款64位丹佛CPU，具有开普勒图形功能。

虽然英伟达在大众面前大肆宣扬64位处理器，但苹果毫无征兆地轻松超越了英伟达，推出了功能强大的64位处理器，体积小巧，效率足以运行iPhone 5s，功能强大到可以搭载最新的高端平板iPad Air。英伟达的第一个64位丹佛芯片要到2014年底才能在谷歌销量不佳的Nexus 9平板电脑上上市。太大了，太热了，不能安装电话。

苹果定制的A4-A6硅工艺四代打败了英伟达的Tegra，现在A7让英伟达吹嘘的项目尴尬了很多年。苹果越来越强大的定制化ARM CPU内核，也与想象力的PowerVR gpu相匹配，后者是英伟达移动图形架构的直接竞争对手。

苹果设计更好的硅并在丹佛上市的能力意味着更高的价格，而不是帮助英伟达构建其GPU“未来计算平台”，苹果的A7及其继任者将丹佛和英伟达的移动GPU作为未成年人的副业项目，这是一个微不足道的利基市场。

此外，英伟达的台式机gpu在苹果的MacBook Pros上表现不佳，这促使苹果将英伟达从整个Mac产品线中移除。在丹佛发布之前，苹果还将发布其新的金属应用编程接口(Metal API)，该接口直接针对英伟达(Nvidia)的CUDA平台，旨在将自己构建成一种优化移动图形代码的方式。一年后，苹果将金属扩展到苹果电脑。今年，苹果将推出Mac Pro，作为其高端工作站图形金属战略的一部分，这在几年前是不可想象的。

苹果公司的Mac Pro战略的基础阶段建立在今天，并为几亿年前的iPhone和iPad销售买单，这使得该公司能够在硅、编译器、图形api和操作系统方面预先建立竞争对手——所有这些早在2013年就被认为是理所当然的。如果苹果在六年前发现可以轻松避开谷歌、微软、三星、英伟达、高通、德州仪器，想想它如何利用现有技术在其他领域取得进展。大多数科技思想家甚至根本无法理解这个概念，投资者依然把苹果当成即将倒闭的商品钢厂。

三星抛出一个64位循环

高通和英伟达并不是唯一对苹果激进的硅片计划感到恐慌的公司。就在苹果推出A7几个月后，三星在2013年分析师日解决了投资者对64位的担忧。该公司为未来制定了各种愿景，并承诺“在高端智能手机市场发挥关键作用”。

它包括到2015年推出超高清3840x2160分辨率显示器的移动设备的详细计划，尽管即使是最新的Galaxy S10和Note 10在2019年的今天也没有使用这一面板。公司对64位soa的路线图和时间表无话可说。