深度剖析苹果A12X芯片：想象不到的强大！

苹果不久前发布的全新 iPad Pro 备受瞩目，颠覆传统的外观设计，面容 ID，新一代 Apple Pencil 和 USB-C 接口…几乎每一个新的性能都能预见其价值。而这款设备上，最值得苹果骄傲的恐怕是 iPad Pro 体内强大的心脏——A12X 芯片。近日，硬件评测网站 arstechnica 对这颗苹果史上最强芯片做了测试，我们结合跑分结果与大家说道说道。

哪怕你从各个挑剔的角度认为 iOS 设备并不完美，但是对于移动设备领域，A12X 的 CPU 和 GPU 处于毫无疑问的领先地位，这是苹果自研芯片的成就。

A12X 芯片与 iPhone XS/XS Max 和 iPhone XR 的 A12 芯片密切相关，尽管苹果一般不会提供芯片组的具体细节，不过我们也大致可以分析得知这枚最新 A 系列芯片的组件：

• CPU（中央处理单元）：执行大多数不专用于其他处理单元的指令。

• GPU（图形处理单元）：处理图形，包括从屏幕显示到 3D 游戏效果，以及增强现实的对象资源。

• 神经引擎，也成为 NPU（神经处理单元）：处理神经网络和机器学习相关的任务。

• IMC（集成内存控制器）：可有效管理进出内存的数据。

• ISP（图像信号处理器）：分析拍摄照片，处理实时创建的图像并进行优化。

• SEP（安全区域处理器）：处理敏感数据（如生物识别标识符）

• 其他组件：如显示引擎、存储控制器、HEVC 解码和编码器等

A12X 的心脏和灵魂依然是 CPU，GPU 和神经引擎，我们就分别来讲讲这三个重要的部分。

CPU

iPad Pro 的 CPU 有八个核心——四个专注于性能，四个专注于效率。与早期的苹果芯片不同，A12X 所有内核都可以同时处于活动状态，这是 iPad 第一次能够同时驱动这么多核心。

通过苹果自主设计的性能控制器，使得设备可以同时调用全部的核心，在运行大量线程化工作时，比如专业软件和专业工作流程中，多核并行会开动最大效能，这就是用户会看到 A12X 比 A10X 性能提升 90% 的重要原因。

至于单核性能，苹果宣传中称 A12X 比 A10X 快 35％。

为了得出更加直观的结果，我们将内置 A12X 的 iPad Pro 和其他多款设备进行了对比测试，以下是设备列表：

GEEKBENCH 4（单核）

GEEKBENCH 4（多核）

在和 A12（iPhone XS）的跑分对比中，A12X 的综合、加密运算、整数、浮点都没有显出优势，但高速缓存拉开的分数成为推动A12X 性能的重要因素。

苹果向来注重优化异构计算，巧妙地使用专用类型的处理器来匹配专门的任务，所以尽管 A12X 本身与 ARM 的 big.LITTLE 架构相关，但苹果在优化异构上所做的大量工作使得 A12X 在多核上表现突出。

一张 2018 iPad Pro 与近年各型号 MacBook Pro 的多核跑分对比足够说明其架构之高效，除了配备第 8 代 Intel Core i9 CPU 的最新 15 英寸 MacBook Pro 外，iPad Pro 的性能优于我们测试过的每台 MacBook Pro。

GPU

A12X 的 GPU 有七个核心，这是苹果硬件部门首次自主设计下实现的 7 核 GPU，在 A10X 的图形性能基础上提升了 100%，图形处理能力与 Xbox One S 内置的 GPU 同级，再者，它是完全无风扇设计。

A12X 的 GPU 毫无疑问是移动领域的佼佼者，已经遥遥领先于 iPhone XS/XR A12 芯片的图形处理能力。不过它并没能像 CPU 那样能够一脚插进桌面端领域去比肩 MacBook 们——至少在基准测试中没有。

在图形性能方面，智能手机和平板电脑一直处于弱势，苹果在发布会上将 A12X 的图形处理能力与 Xbox One S 相平齐，不过这只是一款入门级游戏机，通常以 900p 分辨率运行 3A 游戏，要说比起能够上 4K 分辨率的 Xbox One X 来说性能要弱得多，也不如 PS4。拿平板电脑和游戏主机作对比不一定是准确的做法，但它能够侧面反映智能移动设备在游戏画面上的追赶。

GFXBENCH 4 图形跑分：

NPU

神经引擎旨在加速在设备上本地执行与机器学习相关的任务，其方式比在 CPU 或 GPU 上更高效，更高性能。这是 A12X 的重要组成部分，也可以说是苹果在 A 系列芯片迄今为止收获的最大成就。

实际上，新的 iPad Pro 中的神经引擎无法与前代作比较，因为这是第一款拥有神经引擎的 iPad 核心，NPU 性能目前也难以通过量化评分来获取结果，我们只能从它涉及的 iPad Pro 功能上做出评论。

神经引擎用于执行某些特定的任务，包括但不限于：通过 iPad Pro 中的 Face ID 和 TrueDepth 传感器阵列识别面部；扫描图像并为照片应用程序中的搜索功能提供动力；处理语音以及众多与增强现实相关的任务等等。现代 iPhone 和 iPad 上的体验，主要取决于神经引擎。

我们仅知道 A12X 中的神经引擎有八个核心，除此之外，苹果对其架构的细节秘而不宣。其支持 iPad Pro 内置的许多原生功能，而第三方应用程序开发人员也可以通过名为 CoreML 的软件开发 API 以各种方式使用它。

苹果还赋予了神经引擎一项重要任务，在本地设备上进行机器学习。不同于大多数科技公司基于云的机器学习模型，苹果更注重 AI 在本地的进化，尽管这种过程可能比从数百万使用中的设备中提取用户数据，并在庞大的云计算网络上运行要缓慢得多。

另外，新 iPad Pro 也承载着苹果对 AR 的野心，ARKit 平台想要更好发展，同样依赖神经引擎的跟进。事实上我们在 10 月 30 日发布会上已经看到了惊喜的一幕：通过 A12X 的处理能力结合 Project Aero 软件，iPad Pro 能将 PSD 中创作的每一个图层以独立的 AR 对象呈现在屏幕上，每个图层都分离成一幕栩栩如生的景观，这对创作者来说相当具有吸引力。

未来

随着 A11，A12，A12X 一步一步的跃进式发展，苹果已成为移动 SoC 的主导者。但是苹果自研芯片的未来计划并不是那么明晰，未来 Mac 系列能否用上苹果自己的芯片还是一个讨论话题。但当你手持一个拥有 7nm 制程芯片，可以媲美大多数笔记本电脑的 CPU，可以击败市面上 2/5 游戏机的 GPU，还保持着令人舒适的重量与厚度的移动设备，那么至少已经触及到了移动芯片的一小片未来。

功能强大的硬件已经在这了，如果没有强大的软件作为支撑，一切等于空谈。我们不希望看到拥有 A12X 的 iPad Pro 推出后很长一段时间，还只能用 Final Cut，Xcode 和 Logic 寥寥几款软件彰显自己的强大，我们甚至怀疑当今市面上有什么移动游戏能够压榨出 A12X 的全部机能，所幸 Adobe for iPad 的几个重磅工具正在赶来路上，这些仅能填补其中一角，想要看到 iPad Pro 真正巨大的潜力，还得营造出一个和硬件同样强悍的软件生态才行。