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標題: iPhone 6要用1GB內存優化太好還是另有玄機？ [打印本頁]

作者: 雪之影 時間: 2014-9-1 10:29:53 標題: iPhone 6要用1GB內存優化太好還是另有玄機？

本月9號，也就是中秋節假期後上班第一天蘋果就會發佈新一代iPhone 6手機了，剩下不過三個星期的時間了，所以近期iPhone 6各種密集爆料，每天都有不同說法，除了基本上可以確定的4.7寸/5.5寸雙版本、藍寶石屏幕、iOS 8系統、大容量電池、A8處理器等規格之外，另一個引人關註的地方就是內存容量了，現在的說法是iPhone 6會繼續使用1GB內存，維持iPhone 5、iPhone 5s的水平，想上2GB內存的用戶未免有點失望了。

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甚至奔著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。

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臺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多億美元在別人眼裡是大錢，但對於富可敵國的蘋果來說隻是毛毛雨，藍寶石屏幕這麼高成本的配件都舍得用，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內存的可能性隻有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，不像臺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，內存容量翻倍意味著占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。

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註到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，顯然會占據相當大一部分封裝面積。

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，平時沒誰關註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隻不過1570mAh（5.96Wh），iPhone 6據說會增加到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。反過來說，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。

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說是革命性的，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，這裡我們隻談談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工藝制造，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，但盡管如此，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，隻有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，如果隻有一個入口，那麼高速公路車道建的再寬也不會有效率。
再來說優化
最後我們再來說說蘋果優化好的問題，同時用過安卓和iOS手機的用戶可能深有體會，蘋果手機1GB內存也要比很多2GB甚至3GB內存手機還流暢，說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裡，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。單就內存來說，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，安卓廠商現在隻能在拼硬件的道路上越走越遠。
1GB內存也不是沒有代價
盡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內存在某些人眼裡也確實夠用了，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臺掛起了，這樣做的好處是後臺程序再多也不會影響前臺任務，因為後臺不占CPU，隻會占一些內存，但如果後臺的程序增多，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戶的心情啊，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。

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作者: tracy10quTE~~ 時間: 2014-9-1 14:54:42

一頭霧水…

作者: 9394 時間: 2014-9-1 15:06:27

應該加分

作者: tamyc002 時間: 2014-9-1 15:25:21

頂的就是你

作者: ILOVEU5 時間: 2014-9-1 15:30:52

一定要回貼，因為我是文明人哦

作者: 底褲超人 時間: 2014-9-1 15:35:56

就為賺分嘛

作者: bobodragon2001 時間: 2014-9-1 15:38:53

分享的文章不錯看

作者: ~Muscle~ 時間: 2014-9-1 15:44:40

我想要`~

作者: hopakngai 時間: 2014-9-1 15:53:58

好人一個

作者: jerrygarry 時間: 2014-9-1 17:13:56

一個認真分享文章的樓主，謝謝你

作者: tomato_alex 時間: 2014-9-1 17:26:24

長時間沒來看了～～

作者: LMFAO 時間: 2014-9-2 01:17:58

我有家的感覺~~你知道嗎

作者: plas_hoz 時間: 2014-9-2 02:07:40

支持一下

作者: svcscgba 時間: 2014-9-2 02:58:30

這年頭，分不好賺啊

作者: kensiu123 時間: 2014-9-2 08:22:53

沒人理我。。

作者: {誼} 時間: 2014-9-7 23:56:07

這論壇不錯，我會跟我好友分享

作者: kenneth_sweet 時間: 2014-9-8 00:00:07

慢慢來，呵呵

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