上一篇文章里我們談到了蘋果在新一代iPhone使用的A9芯片上選擇兩家代工廠分享訂單的原因，內(nèi)容可閱讀雷鋒網(wǎng)專欄文章：歷代iPhone為什么只有6s惹“芯片門”？

三星和臺積電共同代工A9芯片讓蘋果得以在應用最先進制造工藝的同時，又能保證手機主芯片的龐大供應量，然而芯片的復雜制造技術(shù)也讓給這種分享代工的模式帶來了麻煩。

14nm VS 16nm：誰更先進？

 一直以來，大眾對芯片制造工藝的印象都停留在“納米線寬”的層面上。從上世紀的微米級工藝到現(xiàn)在的接近個位數(shù)納米級工藝，每一代制造工藝進步的最明顯特征就是線寬縮小。一般來說，工藝進步一代則線寬縮小為原來的約0.7倍，例如90nm到65nm再到45nm。兩代工藝之間還往往存在著半代工藝的過渡，例如90nm到80nm就是進化半代，32nm到28nm也是半代改進。

從表面上看，線寬越窄的工藝應該是越先進的，這也符合人們的直覺印象。然而事實情況卻要復雜得多。首先，工藝的技術(shù)水平評價參數(shù)很多，線寬只是其中較為重要的一個指標。比較典型的，影響同晶體管規(guī)模下芯片面積的指標就細分為晶體管柵極間距和內(nèi)部互聯(lián)最小間距，而不同的芯片工廠的同代工藝在這兩個重要指標上一般都不相同；另外，晶體管制造技術(shù)不斷進化，是否使用最新的晶體管技術(shù)（例如FinFET鰭式場效應晶體管）來減少漏電率、增強晶體管性能，也是區(qū)分不同代工廠工藝水平的重要因素。綜合來說，Intel的制造工藝一直處于業(yè)界標桿地位，比臺積電、三星等對手的同代工藝通常領(lǐng)先半代之多—也就是說，Intel 32nm工藝的綜合實力就能達到臺積電28nm工藝的層次，甚至可能更強。此外，每家芯片工廠的同代工藝也會細分為幾個發(fā)展階段，例如臺積電的28nm技術(shù)就分為低功耗版和高性能版，后者是在前者發(fā)展成熟后才推出，性能也更強一些。

從上圖可以看出，Intel 14nm工藝的實現(xiàn)面積是最小的，臺積電16nm只比前者的22nm略小。

今年三星和臺積電先后量產(chǎn)14nm和16nm FinFET工藝，表面上看提前半年量產(chǎn)的三星做到了更小的線寬，技術(shù)實力更強，但雖然三星的工藝實現(xiàn)的芯片面積會小一些，性能卻不見得更好。

三星的14nm分為LPE低功耗版和LPP性能優(yōu)化版兩個階段，目前后者尚未大規(guī)模量產(chǎn)，因此無論是三星自家的Exynos 7420還是為蘋果代工的A9都在使用LPE版本。遺憾的是這個版本的性能（主要是同頻率下的功耗或者同功耗下能達到的頻率）要比LPP落后接近10%，且良率、穩(wěn)定性皆沒有太好的水平。

從7420的情況來看，三星的LPE工藝不同批次之間都有可度量的差異，且批次數(shù)量有六七種，實在不值得夸耀。相比之下臺積電對自家的技術(shù)相當滿意，甚至在內(nèi)部討論會上明確表示自家16nm工藝比對手三星“最先進的工藝都強10%”。倘若臺積電指的是三星尚未規(guī)模出貨的LPP版本，那就意味著前者的16nm工藝性能要比后者的14nm LPE強近20%，同頻率下功耗低10%～15%，已經(jīng)是很大的差距了。即使考慮到臺積電的宣講有夸大因素，其16nm技術(shù)強于現(xiàn)階段的三星14nm也是幾乎可以確定的事實了。

不同版本的A9實際表現(xiàn)相差多大？

然而，芯片的性能、功耗等指標并不是單由制造工藝來決定的。蘋果作為A9芯片的設(shè)計方，可以通過一些手段來撫平兩種工藝下不同版本芯片的各項指標差異。ChipWorks的拆解測量表明臺積電代工的A9芯片面積僅比三星版本多出不足10%，對于手機設(shè)計的影響可以忽略。但更令消費者關(guān)心的指標是芯片的性能與功耗表現(xiàn)。最近很多用戶使用各種手段對比了兩個版本iPhone 6s的性能、功耗水平，結(jié)果一邊倒地有利于臺積電。那么，這些民間測試的參考價值有多大呢？

三星和臺積電版本A9芯片面積對比，兩者差異很小。

從目前網(wǎng)絡(luò)能找到的測試來看，由于結(jié)果無一例外倒向臺積電版本，按照統(tǒng)計規(guī)律可以基本確定現(xiàn)階段臺積電代工的A9的確擁有更好的功耗表現(xiàn)。但是因為測試的樣本數(shù)量較少，暫時還不能準確判斷臺積電版本在相同任務(wù)負載下相比三星版本的優(yōu)勢幅度。雖然有些測試中，臺積電版本在續(xù)航力方面比對手多出兩個多小時耐久力，但此類測試對芯片的負載不夠高，也無法代表所有場景中的性能差異。

其實我們可以直接引用臺積電自己的宣傳數(shù)據(jù)就能得出一個大致的結(jié)論：

相比三星版本，臺積電版本A9芯片在同頻率下的功耗要少10%～15%，而目前已有的測試數(shù)據(jù)也基本能印證這個數(shù)據(jù)。

但是既然差距可以達到這么多，為什么蘋果官方卻宣稱兩種版本iPhone的續(xù)航能力差異只有3%以下呢？

其實答案很簡單，手機耗電的部件數(shù)量眾多，主芯片只是其中之一。目前網(wǎng)絡(luò)上的測試大都是關(guān)閉各種聯(lián)網(wǎng)功能、后臺任務(wù)，將屏幕亮度降至最低，運行純CPU負載程序跑出來的結(jié)果，當然無法代表手機的實際使用狀況。當其他耗電組件都正常運行時，日常應用下芯片的功耗差異就會被相當程度地掩蓋。兩種版本的A9或許有15%的差異，可計算整機功耗時這些差異就會減少到只有幾個百分點了。

以上測試中，只有Geekbench測試是純CPU負載。

國外媒體Arstechnica剛剛發(fā)布的一篇測試文章印證了蘋果的說法。

從他們的測試結(jié)果來看，只有在純CPU跑分環(huán)節(jié)兩種版本的iPhone才會表現(xiàn)出明顯的續(xù)航能力差異，而消費者使用手機顯然不會一直跑分。就連GPU測試環(huán)節(jié)中兩種版本的手機續(xù)航都沒什么區(qū)別，說明喜歡玩游戲的用戶也無需操心自己買到的iPhone里面究竟是三星還是臺積電代工的A9芯片。如果有用戶能在日常使用中明顯察覺到兩種芯片版本的功耗差異，恐怕他需要做的事情是把繁重的計算任務(wù)轉(zhuǎn)移到PC上來完成。

購買建議：無需太糾結(jié)

雖然蘋果的雙代工廠策略最終還是無法避免不同版本A9芯片的功耗表現(xiàn)差異，但是這種差異對于實際使用的影響是足夠微小的。一般消費者大可不必為此事頭疼，頂多也就是買到三星版本后退換一兩次碰碰運氣，再去折騰實在沒有意義。

即便“芯片代工門”成為了熱門話題，它對消費者的實際影響遠沒有少數(shù)人預期的那么可怕。每一代iPhone都有各種各樣的小毛病，這次的芯片版本差異甚至連“毛病”都稱不上。

不管怎樣，雙代工廠策略讓A9芯片得以滿足龐大需求，蘋果的豪賭最終獲得了成功，也為后來者樹立了良好的榜樣。未來，我們或許會見到更多類似的案例出現(xiàn)，屆時就不會有人再為芯片版本差異而糾結(jié)萬分了。

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