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蘋果為什麼堅持1GB內存 iPhone6為什麼還是1GB內存

蘋果新品發佈會將在9月9日正式舉行,屆時新產品iPhone 6將正式亮相。在這一個月的時間裏iPhone 6的各種信息也被頻頻爆出,現在基本上可以確定的是iPhone 6的4.7寸/5.5寸雙版本藍寶石屏幕iOS 8系統大容量電池A8處理器等,另外就是iPhone 6的內存了。iPhone6的內存問題似乎成為焦點,那麼在如今2GB甚至4GB大行其道的今天,為什麼蘋果還是堅持iPhone6的1GB內存呢?

蘋果為什麼堅持1GB內存 iPhone6為什麼還是1GB內存

蘋果為什麼堅持1GB內存?

蘋果並不是一個單純拼硬件配置的公司,iPhone手機除了在處理器性能和價格上敢為天下第一之外,其他配置往往都會“落後”於安卓廠商,內存容量即是一例。蘋果還在堅持512MB時,安卓手機內存容量增加到1GB了,iPhone內存容量增加到1GB了,安卓廠商已經開始2GB、3GB甚至奔着4GB去了,這差距可是越來越大了。

蘋果的霸道顯然是有原因的,除了“蘋果優化好”這個萬能解釋之外,iPhone  6繼續使用1GB內存在蘋果看來顯然有站得住的理由,因為他們不僅要考慮自己,還要考慮給開發者留出一定的空間。今天我們就來談談如果傳聞是真的,那麼蘋果選擇堅守1GB內存到底有什麼理由或者原因。

1、成本問題

可能性:★☆☆☆☆

作為一家商業公司,最直接否決使用2GB內存的原因就是成本問題,iPhone 5s使用的是1GB  LPDDR3,但是頻率未知,我們假定它是LPDDR3-1600的好了,1GB內存需要2顆4Gb LPDDR3顆粒。至於價格,集邦網的DRAMeXchange網站有給出普通版DDR3-1600  4Gb顆粒的價格,約為4.2美元一顆,LPDDR3顆粒顯然要貴一些,2013年4Gb  LPDDR3顆粒預計會降至6美元左右,那麼1GB與2GB內存在成本上差價差不多要12美元。

蘋果為什麼堅持1GB內存 iPhone6為什麼還是1GB內存 第2張

iPhone 5s的BOM物料成本中DRAM內存大約是11美元

之前有分析過iPhone  5s的物料成本,其中的內存價格差不多就是8-11美元,我們平均一下,從1GB內存升級到2GB內存,蘋果付出的成本大約是10美元,這個價格不算低了,要知道富士康代工一台iPhone手機賺到的錢也不過8美元。考慮到蘋果一年上億部的手機銷量,這10美元帶給蘋果的總成本就是10多億美元,這可是白花花的利潤。

成本問題顯然是蘋果考慮的因素之一,計算一下也是蠻驚人的,不過這個問題並不可能是導致蘋果不願意升級2GB內存的主要因素,10多億美元在別人眼裏是大錢,但對於富可敵國的蘋果來説只是毛毛雨,藍寶石屏幕這麼高成本的配件都捨得用,10美元的內存顯然不會因為成本問題而不去使用,綜合來看成本問題導致蘋果不升級2GB內存的可能性只有1顆星。

2、技術問題

可能性:★★☆☆☆

如果成本不是關鍵問題,接下來就要考慮技術難度了,移動設備空間有限,不像台機那樣想擴展就擴展,特別是蘋果的A系列處理器普遍使用POP(packgae on  packgae)封裝,CPU核心是和內存核心封裝在一起的,內存容量翻倍意味着佔用的面積還有功耗都要增加了,蘋果可以不在乎錢,但是續航問題肯定要考慮考慮了。

蘋果為什麼堅持1GB內存 iPhone6為什麼還是1GB內存 第3張

A7處理器中K3PE7E700FXG的編號就代表封裝的內存芯片

以蘋果iPhone 5s的A7處理器為例,其晶體管規模達到了10億級,核心面積已經達到了102mm2,要知道Intel的Core  i7-4770K處理器也不過是14億晶體管、177mm2,而NVIDIA的Tegra 4核心面積大約是80mm2。A7這麼大的核心還要再封裝2顆4Gb  LPDDR3核心,如果是2GB內存,那麼還要翻倍,普通消費者通常並不會關注到DRAM內存帶來的問題,那麼實際影響有多大呢?

三星的Galaxy S4是最早使用2GB LPDDR3內存的手機,它使用的顆粒編號為K3QF2F200C-XGCE,使用了多個  K4E4E324EB核心,跟A7的有所不同,不過差別應該不大,其封裝面積達到14mmx14mm=196mm2,每個4Gb的die面積是9.69mx8.39mm=81.3mm2,1GB  LPDDR3內存需要2顆4Gb顆粒,顯然會佔據相當大一部分封裝面積。

蘋果為什麼堅持1GB內存 iPhone6為什麼還是1GB內存 第4張

紅框處是1GB LPDDR3-1600內存的待機及活動功耗

更主要的還有功耗因素,平時沒誰關注DRAM內存的耗電問題,但是不看不知道,一看還真要嚇一跳,1GB  LPDDR3內存在活動狀態要消耗858mW的功耗。看起來是不高,不過之前做過的CPU芯片級功耗測試中,Tegra  3、高通APQ8064處理器的CPU功耗也不是800mW或者600mW左右,內存的活動功耗並不算低,顯然會影響續航時間。

再考慮到蘋果的iPhone手機配備的電池容量一向比較低,iPhone 5s只不過1570mAh(5.96Wh),iPhone  6據説會增加到2000mAh(6.91Wh)以上,5.5寸的甚至會增加到2915mAh(8Wh),但是屏幕耗電也會增長上來,蘋果綜合考慮之後很可能會繼續堅持1GB內存的設計,這個可能性比成本問題導致的可能更高一些,給2星。

3、處理器的設計問題

可能性:★★★★☆

蘋果顯然對大容量內存的利弊做過清晰的評判,假如他們真的認定iPhone  6不適合增加到2GB內存,那麼從整個手機的設計上應該都會考慮到這一點,從A系處理器的架構上就會考慮如何利用好1GB內存。反過來説,蘋果在自家處理器的針對性設計又可以降低對內存容量的需求,二者是相輔相成的。

蘋果為什麼堅持1GB內存 iPhone6為什麼還是1GB內存 第5張

A7處理器的架構示意圖

現在還不清楚iPhone 6上的A8處理器到底如何,不過我們可以看看iPhone  5s上的A7處理器。這款處理器對蘋果來説是革命性的,首先它是智能手機中首款64位移動SoC處理器,使用了64位的ARMv8-A指令集,詳細的情況我們之前也分析過,這裏我們只談談A7在內存/緩存上的設計。

蘋果A7使用的是雙核Cyclone架構,每個核心搭配64KB L1數據緩存、64KB L1指令緩存,2個CPU核心共享1M L2緩存,整個SoC則會共享4M  L3緩存,作為移動SoC處理器,相比之下高通的驍龍800/801所用的Krait  400架構中L1緩存是16+16KB的配置,L2緩存倒是2MB,但是四核共享,還有NVIDIA的Tegra  K1,L1緩存是32+32KB配置,L2緩存4MB,同樣是四核共享,後兩者還都沒有L3緩存,可見蘋果在A7處理器緩存設計上舍得下本錢,因為芯片內的L1、L2、L3緩存都是SRAM,性能和帶寬遠高於DRAM內存。

A8處理器會使用更先進的20nm工藝製造,緩存配置上不會比A7差(也不一定會高,畢竟A7的緩存配置已經達到甚至超過了Intel桌面CPU的水平了),高速、大容量的SRAM緩存一定程度上緩解了處理器對大容量DRAM內存的需求,這才是釜底抽薪之計。

還有就是蘋果彪悍的內存帶寬,此前的A5X、A6X為了帶動更高分辨率的iPad平板而使用了四通道的128bit內存控制器,A7又改回了雙通道的64bit位寬,但儘管如此,A7處理器的帶寬依然遠遠超過了其他手機廠商64bit位寬內存控制器的性能。

在此前的iPhone  5s性能測試中,64位的A7同頻率下依然要比上代的A6處理器快得多,內存帶寬提升了60%左右,內存帶寬超過了10GB/s,這在ARM陣營中是無敵的,只有Intel這樣的廠商才能與之匹敵。

超大的芯內緩存+超高速的內存帶寬使得蘋果並不依賴內存容量大小,這就好比高速公路一樣,如果只有一個入口,那麼高速公路車道建的再寬也不會有效率。

蘋果優化問題

最後我們再來説説蘋果優化好的問題,同時用過安卓和iOS手機的用户可能深有體會,蘋果手機1GB內存也要比很多2GB甚至3GB內存手機還流暢,説他們優化的好是對的,但是這個優化好並不是簡單的iOS軟件系統的原因,而是蘋果綜合考慮軟件及硬件之後的成果。

蘋果比其他安卓廠商有優勢的地方就在於(核心的)軟硬件資源都掌握在自己手裏,他們不僅可以在iOS系統上深度優化軟件應用,自己開發處理器的優勢也不容忽視。單就內存來説,蘋果顯然是明白大容量內存的誘惑的,但是蘋果並不需要跟其他廠商那樣拼硬件配置,他們在處理器設計上就考慮到了提高處理器內存帶寬及緩存容量,降低了對大容量內存的需求,減少了內存對芯片封裝及功耗、續航的影響,這種系統級的優化好是其他廠商比不了的,安卓廠商現在只能在拼硬件的道路上越走越遠

1GB內存的代價

儘管蘋果動用強大的設計能力使得iPhone手機並不苛求大容量內存,1GB內存在某些人眼裏也確實夠用了,但是我們也不能忽視1GB內存帶來的弊端,相比其他廠商使用的2GB甚至3GB內存,1GB在今天確實落伍了,程序功能越來越多,界面也越來越花哨,多任務運行的情況越來越普遍,這讓1GB內存面臨更多的考驗。

蘋果的iOS被人吐槽為偽多任務系統,因為執行另一個程序的話前面打開的程序都被放到後台掛起了,這樣做的好處是後台程序再多也不會影響前台任務,因為後台不佔CPU,只會佔一些內存,但如果後台的程序增多,內存空間顯然也會捉襟見肘,iOS則會隨時根據需要幹掉程序釋放內存空間,你再切換程序的時候就需要重新打開程序,體驗當然有所下降。

一個簡單的例子就是,iPhone 4使用512MB內存,剛出來時沒誰覺得不流暢,但是後來升級iOS 7就感覺不太流暢了,因為iOS 7功能多了,進程也多了,硬件跟不上了。現在iPhone 5/5s使用的是1GB內存,誰又能保證在iOS 9或者iOS 10的時候1GB內存不會出現卡的問題呢?所以根本問題還是得靠蘋果增加大容量內存來解決。iPhone 5、iPhone  5s兩代已經使用1GB內存,現在也是時候升級到2GB內存了,而且A7及今年的A8處理器是64位架構了,它們對大容量內存的支持會更好,最關鍵的是也能影響用户的心情啊,誰不想同樣的價錢下買到更高配置的手機呢?

考慮到LPDDR4內存標準剛剛發佈,功耗會比LPDDR3內存更低,也許蘋果下一代iPhone才有可能上2GB內存了。