为什么高通和苹果A系芯片都是基于arm的芯片，性能差别却这么大？

~ 苹果A系列芯片性能强于高通芯片，一个很重要原因就是苹果A系列芯片没有集成基带，只由CPU和GPU两个部分组成，甚至连WiFi芯片也没有。因此在相同的体积和工艺制程下，苹果A系芯片CPU的面积更大，上面可以集成的晶体管数量也就越多。

而高通本来是通信行业的，和手机处理器比起来，基带芯片才是它最拿手的地方。所以高通芯片一个主要特色就是将基带芯片也集成到了处理器当中。这样做的好处是让基带芯片也和CPU、GPU一样使用最先进的工艺制程，从而减少功耗，降低发热量。但是手机芯片的体积那么小，高通处理器再继承了基带、WiFi等模块之后，留给CPU、GPU的空间就比较小了。因此同一时期的高通芯片在性能上是不如苹果A系芯片的。

但是手机不是 游戏 机，决定手机使用体验的除了性能之外还有很多方面，其中就包括基带的信号和功耗。高通拥有自己的基带技术，基带与处理器之间的兼容性更好，因此网络信号质量更佳，且功耗比较低，手机发热量小。更重要的是，由于集成了基带，其它手机厂商购买了高通处理器之后，就相当于得到了一套完整的移动平台解决方案，基带、WiFi、蓝牙之类的都包括进去了。

相对的，苹果A系处理器由于没有基带芯片，只能寻求第三方的外挂基带。而使用外挂基带就存在与处理器的兼容性问题，而且功耗比较高，手机发热量大。比如iPhone XS Max使用的英特尔基带就是基于14nm的，而同期高通芯片集成的基带只有7nm，两者的功耗就差了许多。更早的iPhone X由于CPU和基带的功耗都比较高，一玩 游戏 就发热卡顿。

比较下来，苹果A系处理器的性能好，但是信号质量稍弱一些。而通骁龙处理器的性能不如苹果，但信号质量更好。所以一般对手机性能要求比较高的用户会选择苹果手机，但如果对信号网络质量比较高的用户则会选择高通手机。

ARM只是给你一个CPU的架构，但是你要设计一整颗SoC，所以发挥的空间很大。

①苹果的芯片设计能力相当强；

②苹果没有基带，很多空间；

③iOS系统把硬件性能提升一个等级；

说起iPhone5s，大家是不是想起它率先加入了指纹识别，但是它还有一个特点让人震撼，那就是它的芯片是第一颗移动端的64位的芯片。

当然ARM架构是没推出64位的架构的，但是苹果觉得32位已经不够用，直接跳过ARM的32位的架构，自己推出了64位的架构，逼着ARM后来也推出了64位的架构。你可以想象当时的苹果设计芯片能力是多么强大。

所以，不是说给予ARM的架构，芯片设计能力就是一样的，苹果有着超乎大家想象力的芯片设计能力。

早起的芯片对比高通的，没有基带部分、没有ISP部分，甚至连WIFI的通讯芯片都没有，这些空间空出来之后，全都用来做CPU了，塞入了更加多的晶体管，性能自然更加强啊。

除此之外，苹果本身还十分舍得堆料。在芯片的缓存中，也是安卓的成倍的存在，这些成本都是相当昂贵的，但是苹果舍得给下去，大大提高芯片的缓存性能。

你以为苹果只有芯片的硬件优势？苹果的芯片很强，但是iOS的优化也是很强的。

前些年，苹果的GPU性能跟不上，但是得益于强大的CPU帮助，还有iOS的优化，让苹果的性能表现提升了一个等量级。

这才是苹果A系列芯片强大的原因。

题主说的没错，高通骁龙系列芯片和苹果A系列芯片都是用的ARM的指令集，但由于设计思路的不同，两者的CPU性能有着天壤之别。

我们知道，苹果是第一个用上64位处理器的手机厂商，为了发掘最强大的性能，苹果把自己的CPU做的非常强悍。于是，在当年令人无法想象的A7处理器就诞生了。

A7 Cyclone是一个很宽的架构，每个时钟周期最多可以同时解码、发射、执行、收回6个指令/微操作，作为比较，上一代的A6 Swift则最多不超过3个。另一方面，A7的重排序缓冲达到了惊人的192，是上代的四倍多，同时巧合的是正好与Intel Haswell架构一样。分支预测错误惩罚也增加了，但幅度不大，而且又正好与Intel Sandy Bridge及其后的架构在同样范围内。也就是说，A7的规模几乎已经能和桌面版的core处理器相比较了。

这种情况下，A7展现出了巨大的单核性能提升，高通方面直到骁龙652处理器发布才能够与之相比。

高通骁龙处理器一直以来都是魔改ARM公版架构，公版架构的规模相当小，同主频的时候公版架构性能只有苹果A系列的一半。因此高通处理器的单核性能相对较弱，但较小规模的架构可以堆更多的核心，因此，高通处理器的多核心性能还是不错的。我们能够看到，骁龙845的单核性能依然不如A9，但多核性能已经接近A11了。

如果从芯片的角度来说，高通和苹果的产品不完全基于ARM，不过，总体的印象来说，苹果的A系列芯片确实会好过高通。下边先列举几个整体性的原因，后边说一些关于CPU的内容。

高通的旗舰芯片大多出现在年初，而苹果的产品是在秋天，两款芯片之间是有着半年多的时间差。比如高通骁龙845表现非常不错，结果到了秋天，苹果弄出来一个A12。第二年高通的855出来了，但是产品上市，铺货，七七八八的事情处理完成，855这样的芯片大范围输送到用户手里可能要到年中，然而苹果下一代又要快来了。

一般来说事情有个先后，而年份又是一个非常重要的整体概念和划分依据，即使两方的设计能力相当，并且都意图设计最好的芯片，但这种时间上的差就会造成晚出来的那个会有更好的表现，也更容易使用最新的一些技术。另外，苹果的运营效率不得不佩服，A系列芯片可以瞬间触及用户，技术的传到也会带来技术感知上的时间差。

芯片的表现是一个综合的概念，也要通过产品来实现。由于苹果品牌和价格上的优势，产品属于高端的原因，苹果手机的整体定位倾向于市场上最好的那类，如果产品表现好，也会去部分带动芯片的表现。

其中一个比较重要的环节在价格，依托iPhone高端上比较大的销量，苹果可以在芯片上大量投入，可以把高性能的芯片更好的卖出去。这种更为良性的循环可以推动苹果设计出更好的芯片。安卓这边由于产品挡位铺的比较大，中低端的产品不再少数，其中一些芯片并没有使用那么先进的技术，而国内一些性价比的机型在突出性能的同时，在整体素质方面也会多少有些不足，这些在产品端的不足会对芯片的表现带来不利的影响，甚至可能不能发挥芯片性能的极致。当然，这里说的不光光是跑分，芯片是一个非常综合的东西。

这个方面其实很好理解了，也就是经常提到的优化问题。

乔布斯提到一个类似这样的观点，好的软件公司都要有自己的硬件。软件是我们接触最直接的部分，系统相应， 游戏 表现等都是软件的图像带来的直接反馈。苹果的A系列芯片是为IOS专门定制，整体表现会占优势。反过来说，IOS就像是一个优化器，可以把A系列的性能更好的展现出来。

手机毕竟是多功能集成的产品，IOS的规则可以更好的实现资源调度。最常见的例子：安卓的后台问题直到现在还是会多多少少拖累整机的表现。

总体上来说，由于时间差，产品定位，不同平台的问题，苹果和高通的芯片在最终表现上确实会有差距。

不过从目前的表现来看，两者之间的差距其实并没那样巨大，一则是芯片技术的发展，另外一个原因在于手机这个品类的成熟。当中档产品已经可以满足大部分需求的时候，高端芯片差距的感知也会变少。

问题中提到了ARM，这里简要说几个关于CPU的部分，也应该是熟知的部分了。

1、指令集

提到ARM，最直接的关联是指令集。ARM定了很多规范，不过苹果和高通如何使用这些规范则是另外一回事儿。而规范的使用和规范的制定存在相互影响，很难说苹果的芯片就是完完全全的按照ARM的规范来，也有可能是苹果和高通在一些地方用的好进而影响规范的制定。总之，ARM作为芯片行业中重要的一员，但并不是说万物就基于ARM。另外，现在手机芯片集成的功能很多，ARM也并不能完全覆盖，比如常说的人工智能芯片，GPU,ISP，网络模块等。

2、架构

苹果和高通的芯片架构差别，比如A12，六核心，两个Vorex核心，四个tempest核心。

高通骁龙855，八核心，一个prime核心，三个performance核心，四个efficiency核心。两者在缓存，内存控制，调度极致方面肯定有很多不同。不过究竟哪个好还是会回到前边的内容，最终的产品和平台如何使用。另外，在宣传策略上也会有差异，苹果经常是丢出一句，非常强，参考对象变成了英特尔。而高通这边，除了和苹果芯片竞争，还要面对华为，三星等芯片的竞争，总体思路上也会有一些变化。

以上还只是CPU这一个部分，整个芯片的架构和最终表现的差异最终会更大。总体来说，把苹果和高通的芯片直接对比很难说的清楚。

最后提下这里对移动芯片的看法。相比性能，多功能集成和进一步小型化封装或许更值得去关注。比如，apple watch的S芯片。另外，芯片是否有好的表现依托于产品，而只有产品有好的销量才可以维持芯片的不断进步。试想，如果没有智能手机的兴起，哪里有ARM的一统江湖。

严格地来说，高通骁龙和苹果A系列芯片采用的是ARM的架构/指令集层级授权，而并非简单地使用了ARM的IP核心。

这个级别的授权可以对ARM架构进行大幅度改造，甚至可以对ARM指令集进行扩展或缩减，苹果就是一个很好的例子，在使用ARMv7-A架构基础上，扩展出了自己的苹果swift架构。

那既然都是架构/指令集层级授权，为什么高通骁龙和苹果A系列芯片的性能差异那么大？

其实单纯从跑分的角度来看，骁龙的多核性能和A系列芯片不相上下。但苹果采用的了“少核心，多性能”的策略，不计成本地增大核心面积和效率，用来换取功耗和性能。

不仅如此，苹果设计的芯片在流水线效率、通道、带宽和L2/L3上从不吝啬，目的就是为了把单核的性能提高。

这样的设计对于日常应用和 游戏 来说很占优势，因为这些场景下CPU更多的是单核（或双核）工作。

另外一个让我们觉得A系列芯片性能更好的原因是iOS对于苹果芯片的优化，正是因为苹果不仅有自研芯片的能力，更是在操作系统上形成了闭环，使得iOS配+苹果芯片的体验要超过安卓+高通芯片。

从底层一点的技术上来看，由于安卓采用的Java虚拟机导致了安卓系统对资源的占用要比苹果iOS要多，一直以来就使得安卓手机在体验上没有苹果手机流畅。

不过这两年随着芯片性能和内存容量的不断提高，安卓手机的体验已经越来越接近苹果手机。而骁龙的GPU性能要比A系列芯片更胜一筹，所以两者的差距事实上并没有想象中的那么巨大。

拿A10做例子说明：

简单理解就是A系没基带，可以堆CPU配置，其它处理器需要内置基带，核心面积有限。

苹果A系列芯片是用面积换速度！

作为芯片设计者很难清楚，芯片其实就是速度、面积、功耗的折中，三者完全折中才是最出色的产品。当然，如果要追求高速度，那么就要加大面积，提高功耗。

我们这里做一个简单的比喻，我们要把8箱苹果从楼下拿到楼上怎么速度够快呢？

第一种情况 ：找一个跑得快的人，一个楼梯，每次上下楼用时3分钟，每次搬一箱，那么8箱就需要8次，用时24分钟；

第二种情况 ：找一个跑得快的人，两个慢的人。快的用时3分钟一个来回，慢的人5分钟一个来回，那么快的人搬5次，慢的人三次，总共用时15分钟，比之前少用了9分钟，但是多请了一个人。

第三种情况 ：把楼梯改成电梯，缩短上下楼时间。那么就要在房间里安装个电梯，那么时间就更多短了。

第四种情况： 就是多找几个人，坐着电梯上下，就会更快。这样的话，屋内的人多了，消耗多了，电梯也占了空间，那么就需要更多的空间。

其实芯片设计也一样，要么多核设计，要么增大面积，增加电路；苹果手机芯片内部没有基带芯片，所以相同的大小可以放更多的电路，那么势必导致其速度更快。当然功耗也随之增加，这也是苹果手机续航差的一个原因。

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高通和苹果均使用ARM公司的ARM架构，为何性能差距这么大？

让我们一起来看看，为何苹果处理器要远远领先其他厂家呢。

ARM公司已经将基础框架搭建完成，如何进一步设计则看各家公司的研发实力。

所有的一切，同苹果高额的利润模式同样密不可分。

苹果处理器芯片面积较大，并且没有集成基带芯片，节省了一定空间。

一个使用安卓系统，一个使用iOS系统。

设计对象的差异化，导致两款处理器性能也存在差异。

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彭泽县15851381091： 苹果A系列处理器和高通哪个好？
弓晏马蔺： 现在高通也有A15架构的芯片 苹果的A也是只是个代号 单纯的比较A15架构的芯片 苹果的A不算厉害的 高通的更强一些 但手机因UI的深度优化程度,直接影响到硬件的硬性发挥,所以现在看来IOS要比安卓强很多 A不如现在高通的同等级架构芯片,但在手机表现上,IPHONE要比同等芯片的手机表现好

彭泽县15851381091： 高通的处理器架构是ARM的吗? - ？
弓晏马蔺： 先说下高通和ARM的关系.ARM公司本身并不参与终端处理器芯片的制造和销售,而是通过向其它芯片厂商授权设计方案,来获取收益. 举个例子,如果处理器相当于一栋完整的建筑, ARM就像是建筑的框架,至于最后建造出来的房子长什么...

彭泽县15851381091： iphone手机的cpu为什么不用高通的? - ？
弓晏马蔺： 从很多层次来看苹果的A系列CPU更加适合自己,不选择高通也是多方面造成的.1. 一方面A10X Fusion现在以及A11 Fusion预计的跑分很高,A系列处理器是苹果自己研发的,在软硬件配合方面绝对要比采用高通的好.2. 另一方面iOS的占有率虽然没有安卓那么高,但是从营收的角度,Apple是盈利的,用A系列处理器,还能有效的避免其他的品牌使用iOS的底层和生态架构.3. 再说了,那么多研发工程师招来了,不用更浪费,一边是高额的使用权费用,一边是稳定和衷心的付薪员工,这笔账还是很好算的.4. 相比之下ios更需要单核性能,Android相反,高通是不可能为IOS单出一个系列的.

彭泽县15851381091： 车载导航 ARM A11的平台好吗 - ？
弓晏马蔺： 首先ARM没有A11的架构,ARM11和A11是不一样的.车载的话一般会用到ARM11以上的平台的地方是多媒体,这样的话ARM11到ARM cortexA8/A9都是够用的.如果光做个简单的导航的话,ARM7/ARM9都绰绰有余.

彭泽县15851381091： 处理器高通 德州 三星等的都是基于ARM的吗?还有基于其他架构的吗? - ？
弓晏马蔺： 高通、德仪、 三星的芯片都是基于ARM的!不过等级不同!高通得到的是最高级的指令集授权!三星、德仪的只是普通的架构授权!打个比方,高通和三星都在做包子,高通得到的是一份菜谱,具体怎么做随自己发挥;而三星、德仪得到的只是一个模具,只能照着模具做,做出来的和模具一模一样!高通基于ARM V7 指令集,开发出了Scorpion和Krait架构;而三星、德仪只能采用ARM公版的A8、A9、A15架构!基于精简指令集的还有个MIPS架构,不过基本看不到!

彭泽县15851381091： 苹果A系列处理器和高通哪个好 - ？
弓晏马蔺： 苹果手机处理器是特别定制的,不像高通处理器那样是通用的(你用我用大家用),苹果操作系统本身就不吃硬件,同时系统还有较高的流畅度,所以在性能上苹果处理器完全无法与安卓旗舰相比较! 安卓系统本身就相当吃硬件,所以众安卓厂商才一味的堆砌硬件,为的就是追求苹果手机那种系统高流畅度!

彭泽县15851381091： 为什么高通不给apple提供芯片,而给锤子手机提供 - ？
弓晏马蔺： 苹果用的是自己的A处理器,高通和Intel提供基带.而且由于高通和苹果产生矛盾,导致苹果有和Intel搞上了,但是说实话高通的基带还是比Intel领先很多

彭泽县15851381091： 为什么高通CPU在同时期总是追不上苹果 - ？
弓晏马蔺： 这个主要是成本的关系,苹果的手机售价高,很多人只说硬件的成本而不考虑研发成本;苹果A系列处理器可以硬件和软件做高度融合设计,处理器根据系统的特性进行自定义优化,提高核心和缓存容量及处理器的性能表现,比如像苹果A11处...

彭泽县15851381091： 苹果cpu到底有什么黑科技,连高通都无法超越 - ？
弓晏马蔺： 苹果A CPU强,是因为A的U芯片面积都比高通大.面积大,也就意味着可以塞下更多的晶体管

彭泽县15851381091： 手机CPU高通 联发科 苹果a系列 海思谁的总体性能跟稳定更快. - ？
弓晏马蔺： 苹果a系列最好,然后是高通,海思,最后是联发科.另外三星的Exynos系列处理器也不错,总体比海思稍逊比联发科强一点.