（一）魔改三星处理器阶段

a，A4

2010年1月27日，苹果第一代自主设计的 A4处理器 随 iPad 初代一起发布，基于三星45nm工艺。

不过，这代其实就是三星的S5PC110处理器（代号“蜂鸟”）的魔改版本，还不能展现苹果的潜在实力。

b，A5 / A5X

2011年3月3日，A5处理器随 iPad2 一同发布，制程工艺不变还是三星 45nm。

这代又是以三星处理器（Exynos4210）为原型的魔改版本，不过 GPU 部分不一样。

A5 集成的GPU是PowerVR SGX543MP2，性能非常强劲，官方声称其图形性能是前代的九倍！

2012年3月8日随 iPad3 发布的A5X处理器，制程工艺还是没变化。

不过其将 GPU 的核心数从双核增至四核，图形性能直接翻倍。

纵使如此，要带动 iPad3 那块“视网膜屏幕”，性能还是有点吃力。

小结：

魔改阶段只是过渡阶段，性能严格来说还达不到苹果的超高要求。所以这个阶段的处理器就不和后面的处理器比性能了，要比苹果自研的才正宗。

（二）自研 CPU 早期阶段

A，A6 / A6X

拥有苹果第一代自研CPU核心的A6处理器，于2012年9月随 iPhone5 发布，制程升级为三星32nm工艺。

CPU—第一代自研Swift架构（基于ARMv7-A指令集）：双核心，主频1.3GHz。

GPU—PowerVR SGX543MP3：三核心，频率 250Mhz。

2012年10月，A6X处理器随 iPad4发布，制程工艺和 A6 保持一致。

其 CPU 主频提升到了 1.4Ghz，GPU 则堆到了四核心。

B，A7

2013年9月A7处理器随iPhone 5S发布，制程升级为三星28nm工艺，集成超10亿晶体管。首次加入M7运动协助处理器，这也是首个苹果自研的 64 位处理器。

CPU—第二代自研Cyclone架构（基于全新的64位ARMv8-A指令集）：双核心，1.3GHz主频，整体性能较前代提升了 75% 左右。

GPU—PowerVR G6430：四核心，频率 450Mhz，性能较前代是翻倍式的提升！

小结：

苹果自研 CPU 后，整体性能有了质的飞跃。

（三）自研 CPU 中期阶段

C，A8 / A8X

A8处理器于2014年9月随 iPhone6 系列发布，制程升级为台积电20nm工艺，集成约20亿晶体管。

CPU—第三代自研Typhoon架构（基于64位ARMv8-A指令集）：双核心，主频1.4GHz，性能较前代提升约20%。

GPU—PowerVR G6450：四核心，频率 533Mhz，性能较前代提升33%。

2014年10月A8X处理器随 iPad Air2 一起问世，制程工艺和 A8 保持一致，包含约30亿个晶体管。

采用了非常罕见的三核CPU（主频 1.5Ghz）自研架构，多核性能较 A7 有接近翻倍的提升！就算是单核性能也有 40% 的提升幅度。

集成的GPU则是惊人的八核 PowerVR GXA6850——性能是 A7 的 2.5 倍还多！

D，A9 / A9X

2015年9月A9处理器随iPhone6S系列发布，有两种工艺版本，分别为三星14nm FinFET LPE工艺和台积电16nm FinFET工艺。

CPU—第四代自研Twister架构（基于64位ARMv8-A指令集）：双核心，1.85GHz主频，性能较前代提升65%。

GPU—PowerVR GT7600：六核心，频率 650Mhz，性能较前代直接翻倍！

同一时间，A9X处理器随 iPad Pro（第一代）发布，采用台积电16 nm FinFET工艺制造。

其GPU堆料到了 12 个核心——GPU性能较 A8X 直接翻倍！CPU 单核性能虽然是巨幅提升，但由于只有双核，所以多核性能优势只有 20%。

小结：

苹果可谓是把自研的双核 CPU 架构给发挥到极致了，双核 A9 的 CPU 性能竟然可以稳压同期的四核骁龙 820！

（四）自研 CPU 后期阶段

E，A10 / A10X

官方竟然拿 A8 来比性能

A10 Fusion处理器于2016年9月随iPhone 7系列发布，基于台积电 16nm FinFET工艺制造，集成了 33 亿个晶体管。

CPU—自研“2+2”架构（基于ARMv8-A指令集）：拥有两颗主频为 2.34GHz 的高性能Hurricane大核和两颗主频为 1.05Ghz 的高能效Zephyr小核，虽然四核不能全开，但整体性能较前代也有 40% 的提升。

GPU—PowerVR GT7600：六核心，核心频率900Mhz，性能提升50%。

A10X Fusion处理器在2017年6月随 iPad Pro（第二代）发布，采用台积电10nm FinFET工艺。

CPU 的大小核各增加了一个，也还是不能六核全开的设计，但 CPU 多核性能较A9X接近翻倍了；GPU核心数还是 12 核，但性能提升了35%。

小结：

这时候的苹果已经在探索多核 CPU 架构了。另外，从 A10 开始，苹果玩起了堆料游戏，所以在四核不能“火力全开”的前提下，性能提升了那么多。

（五）自研 GPU 早期阶段

1，A11

2017年9月A11 Bionic处理器随iPhone 8系列发布，基于台积电10nm工艺制造，集成了43亿个晶体管。从这代开始不仅加入了神经网络引擎（双核设计），还集成了苹果自研的GPU。

CPU—自研“2+4”架构（基于ARMv8-A指令集）：由2个高性能Monsoon大核（主频 2.39Ghz）及4个高能效Mistral小核（主频1.42Ghz）组成。这代总算可以“火力全开”了，多核性能较A10直接提升了70%！

自研GPU：拥有三颗苹果自研的GPU核心，较前代性能提升40%。

2，A12 / A12X

A12 Bionic处理器于2018年9月随iPhone XS系列发布，采用台积电7nm FinFET工艺，集成了69亿个晶体管，神经网络引擎由双核心升至八核。

CPU—自研“2+4”架构（基于ARMv8.3-A指令集）：虽然两个 Vortex大核的主频增至2.49GHz，四个 tempest小核主频也提升至1.6GHz，但性能提升并不明显。

自研GPU：升级为四核心，性能较前代大幅提升55%。

A12X Bionic处理器的制程工艺不变，包含100亿个晶体管，2018年10月随 iPad Pro（第三代）发布。

CPU 大核增至四个，既然可以八核全开，那么多核性能是 A10X 的整整两倍就不奇怪了。由于自研的 GPU 核心堆了七个之多——所以性能直接翻了 1.5 倍！

小结：

A12X 可谓是苹果自研 GPU 早期阶段登峰造极的处理器，GPU 核心的堆料非常疯狂，这也为下个阶段自研 M 系列处理器打下了坚实的基础。

（六）自研 GPU 中期阶段

3，A13

2019年9月A13 Bionic处理器随iPhone 11系列发布，采用台积电第二代7nm 工艺制造，包含85亿个晶体管。

CPU—自研“2+4”架构（基于ARMv8.4-A 指令集）：两个Lightning大核主频提升至2.66Ghz，四个Thunder小核主频则提升至 1.73Ghz。整体性能提升了20%。

自研GPU：依然四核心，但是性能提升了20%。

4，A12Z / A14

A12Z Bionic处理器于2020年3月随 iPad Pro（第四代）发布，与A12X相比，差别仅为开放了一个关闭的GPU核心而已。

也就是说具备八个自研 GPU 核心。这样其 GPU 性能就差不多是 A10X 的三倍了！

不过这时候距 A10X 都已经过去差不多三年了，挤牙膏的 A12Z ，就此成为最后一代 A 系列的平板处理器。

A14 Bionic处理器于2020年9月随iPad Air4发布，基于台积电5nm制程工艺，它包含118亿个晶体管。神经网络引擎核心增加至 16 颗 ！

CPU—自研“2+4”架构（基于ARMv8.5-A 指令集）：两个 Firestorm大核主频提升至 3Ghz，四个 Icestorm 小核主频提升至 1.8Ghz。整体性能较前代提升 20%。

自研GPU：依然四核心，性能较前代仅提升 15%。

小结：

这个阶段的关键节点是 2020 年11月——M1 处理器发布的时间，这是苹果新开发的平板和电脑端处理器系列。

M1 以 A14 为原型，CPU 方面增加了两个Firestorm大核，并提升了大小核的频率，整体性能较 A12Z 提升了 50% !

另外 GPU 的核心数翻倍至八核，性能较 A12Z 提升了22%。

（七）自研 GPU 后期阶段

5，A15

2021年9月14日A15 Bionic处理器随iPhone13系列发布。基于台积电第二代5nm 工艺制造，拥有150亿个晶体管。

CPU—自研“2+4”架构（基于ARMv8.5-A 指令集）：两个 Avalanche 大核主频提升至 3.23Ghz，四个 Blizzard 小核主频提升至 2.02Ghz。多核性能提升仅为 15%。

自研GPU：阉割版为四核心，满血版的五核心性能提升幅度约有 30%。

6，A16

最新的A16 Bionic处理器于2022年9月随 iPhone14 Pro系列发布，基于台积电4nm制程工艺。拥有 160 亿个晶体管。

CPU—自研“2+4”架构（基于最新的ARMv9-A 指令集）：两个 Everest 大核主频提升至 3.46Ghz，四个 Sawtooth 小核主频没有变化。整体性能提升仅为10%。

自研GPU：五核心，性能较前代满血版只有 7% 的提升。

小结：

估计苹果把精力都放在 M 系列身上了，A 系列基本是“躺平”的状态。

（八）总结

A系列处理器一路走来，苹果先是自研成功 CPU，后是自研成功 GPU，再就是自研成功桌面级的 M 系列处理器，简直强大得离谱。

要说历年来 iPhone 端的“最神U”是哪个，A7 和 A9 都是“舍我其谁”的存在，对应的手机分别为 iPhone5S 和 iPhone6S。但考虑到 A8 那挤牙膏式的性能升级，而 A6 表现却很出色，所以要留一个的话只能是 A7。

苹果开始自研 GPU 之后，每代基本上都是常规升级的状态，并没有什么惊喜，想要矮子里拔将军都难。真要选的话，后期也就 A13 和 A15 的综合表现比较不错了。

END

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