
Apple Silicon[1][2]是對蘋果公司使用ARM架構設計的单片系统(SoC)和封裝體系(SiP)处理器之总称。它廣泛運用在iPhone、iPad和Apple Watch以及HomePod和Apple TV等蘋果公司产品當中。
苹果公司不具有生产芯片的业务,所有Apple芯片均由其他芯片代工企业,如三星、台积电进行制造。第一款苹果公司自行设计的芯片是应用在iPhone 4上的Apple A4。苹果的后续新产品线,包括AirPods、Apple Watch、HomePod,从一开始均使用Apple芯片。在2020年6月的苹果全球开发者大会上,苹果公司首席执行官Tim Cook正式宣布,Mac电脑系列将在两年内从Intel公司的CPU迁移至自行设计的Apple芯片。
M系列
M系列芯片首次亮相于2020年11月的线上发布会,其中发布了首款芯片M1,用于三款新Mac产品[4],作为Mac向苹果芯片迁移计划的一部分。预计M系列芯片的后续产品,将会继续搭载于使用Apple Silicon的Mac产品上。
Apple M1
Apple A14 Bionic是苹果公司设计的基于64位ARM架构的系统芯片。这款SoC于2020年9月15日发布,是世界第一款5納米製程晶片,首次使用於第四代iPad Air、iPhone 12和iPhone 12 Pro。
設計
蘋果公司表示,Apple A14 Bionic的中央处理器的性能比Apple A12 Bionic快40%,而圖形處理器则比Apple A12 Bionic快30%。它还包括一个16核的神经引擎(neural engine)和新的机器学习矩阵加速器(machine learning matrix accelerators),性能分别是Apple A12 Bionic的两倍和十倍[2],電晶體數量也高達118億個。
相對上一代的改進是神經網路引擎:全新的16核架構,相比A13的8核心數直接翻倍,能夠提供高達11Tops的算力。另外,這次蘋果也為A14 Bionic 引入了和A12Z 類似的機器學習加速器結構, 獲得了更快的矩陣運算速度。
產品使用
iPad Air (第四代)
iPhone 12 Mini
iPhone 12
iPhone 12 Pro
iPhone 12 Pro Max
**A14 Bionic** APL1W01 Apple A14.jpg 5 nm FinFET (TSMC N5) 88 mm2[80] 11.8 billion ARMv8.6-A 2.99 GHz hexa-core (2× Firestorm + 4× Icestorm)
L1i: 192 KB
L1d: 128 KB
L2: 8 MB
L3: none
Custom design (quad-core) Neural Engine (16-core) 11 TOPS 64-bit Single-channel 2133 MHz LPDDR4X (34.1 GB/s) September 2020
iPad Air (4th generation)
iPhone 12
iPhone 12 mini
iPhone 12 Pro
iPhone 12 Pro Max
iOS 14.0 Current
**A13 Bionic** APL1W85 Apple A13 Bionic.jpg 7 nm FinFET (TSMC N7P) 98.48 mm2[76] 8.5 billion ARMv8.4-A[77] 2.65 GHz hexa-core (2× Lightning + 4× Thunder) L1i: 128 KB
L1d: 128 KB
L2: 8 MB
L3: none[78] Custom design (quad-core) ~@ 1575 MHz (~806 GFLOPS) Neural Engine (octa-core) + AMX blocks (dual-core) 5.5 TOPS 64-bit Single-channel 2133 MHz LPDDR4X (34.1 GB/s)[79] September 2019
iPhone 11
iPhone 11 Pro
iPhone 11 Pro Max
iPhone SE (2nd generation)
iOS 13.0 Current
A12 Bionic APL1W81 Apple A12.jpg 7 nm FinFET (TSMC N7) 83.27 mm2[69] 6.9 billion ARMv8.3-A[70] 2.49 GHz hexa-core (2× Vortex + 4× Tempest)[71] L1i: 128 KB
L1d: 128 KB
L2: 8 MB
L3: none[71] Custom design (quad-core) ~@ 1125 MHz (~576 GFLOPS) Neural Engine (octa-core) 5 TOPS 64-bit Single-channel 2133 MHz LPDDR4X[72][73] (34.1 GB/s) September 2018
iPhone XS
iPhone XS Max
iPhone XR
iPad Air (3rd generation)
iPad Mini (5th generation)
iPad (8th generation)
iOS 12.0 Current
A12X Bionic APL1083 Apple A12X.jpg 7 nm FinFET (TSMC N7) ≈135 mm2[74] 10 billion ARMv8.3-A[70] 2.49 GHz octa-core (4× Vortex + 4× Tempest) L1i: 128 KB
L1d: 128 KB
L2: 8 MB
L3: none[75] Custom design (hepta-core) ~@ 1340 MHz (~1200 GFLOPS) Neural Engine (octa-core) 5 TOPS 64-bit Dual-channel 2133 MHz LPDDR4X (68.2 GB/s) October 2018
iPad Pro (11-inch) (1st generation)
iPad Pro (12.9-inch) (3rd generation)
iOS 12.1 Current
A12Z Bionic Apple A12Z.jpg Custom design (octa-core) @ 1266 MHz (~1296 GFLOPS) March 2020
iPad Pro (11-inch) (2nd generation)
iPad Pro (12.9-inch) (4th generation)
iPadOS 13.4 Current
June 2020
Developer Transition Kit
macOS 11 “Big Sur” (Beta) Current
名称 型号 Image 半导体工艺 裸晶尺寸 晶体管数目 CPU ISA CPU CPU缓存 GPU FLOPS FP32/FP16 AI 加速器 Memory technology Introduced Utilizing devices Initial OS Terminal OS
爱小倩倩。
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