蘋果為什麼堅持1GB記憶體 iPhone6為什麼還是1GB記憶體

蘋果新品釋出會將在9月9日正式舉行,屆時新產品iPhone 6將正式亮相。在這一個月的時間裡iPhone 6的各種資訊也被頻頻爆出,現在基本上可以確定的是iPhone 6的4.7寸/5.5寸雙版本藍寶石螢幕iOS 8系統大容量電池A8處理器等,另外就是iPhone 6的記憶體了。iPhone6的記憶體問題似乎成為焦點,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記憶體呢?

蘋果為什麼堅持1GB記憶體 iPhone6為什麼還是1GB記憶體

蘋果為什麼堅持1GB記憶體?

蘋果並不是一個單純拼硬體配置的公司,iPhone手機除了在處理器效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,記憶體容量即是一例。蘋果還在堅持512MB時,安卓手機記憶體容量增加到1GB了,iPhone記憶體容量增加到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記憶體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記憶體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記憶體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記憶體需要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記憶體在成本上差價差不多要12美元。

蘋果為什麼堅持1GB記憶體 iPhone6為什麼還是1GB記憶體 第2張

iPhone 5s的BOM物料成本中DRAM記憶體大約是11美元

之前有分析過iPhone  5s的物料成本,其中的記憶體價格差不多就是8-11美元,我們平均一下,從1GB記憶體升級到2GB記憶體,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記憶體的主要因素,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只是毛毛雨,藍寶石螢幕這麼高成本的配件都捨得用,10美元的記憶體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記憶體的可能性只有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,移動裝置空間有限,不像臺機那樣想擴充套件就擴充套件,特別是蘋果的A系列處理器普遍使用POP(packgae on  packgae)封裝,CPU核心是和記憶體核心封裝在一起的,記憶體容量翻倍意味著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記憶體 iPhone6為什麼還是1GB記憶體 第3張

A7處理器中K3PE7E700FXG的編號就代表封裝的記憶體晶片

以蘋果iPhone 5s的A7處理器為例,其電晶體規模達到了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14億電晶體、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記憶體,那麼還要翻倍,普通消費者通常並不會關注到DRAM記憶體帶來的問題,那麼實際影響有多大呢?

三星的Galaxy S4是最早使用2GB LPDDR3記憶體的手機,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記憶體需要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記憶體 iPhone6為什麼還是1GB記憶體 第4張

紅框處是1GB LPDDR3-1600記憶體的待機及活動功耗

更主要的還有功耗因素,平時沒誰關注DRAM記憶體的耗電問題,但是不看不知道,一看還真要嚇一跳,1GB  LPDDR3記憶體在活動狀態要消耗858mW的功耗。看起來是不高,不過之前做過的CPU晶片級功耗測試中,Tegra  3、高通APQ8064處理器的CPU功耗也不是800mW或者600mW左右,記憶體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據說會增加到2000mAh(6.91Wh)以上,5.5寸的甚至會增加到2915mAh(8Wh),但是螢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記憶體的設計,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:★★★★☆

蘋果顯然對大容量記憶體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記憶體,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記憶體。反過來說,蘋果在自家處理器的針對性設計又可以降低對記憶體容量的需求,二者是相輔相成的。

蘋果為什麼堅持1GB記憶體 iPhone6為什麼還是1GB記憶體 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說是革命性的,首先它是智慧手機中首款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,這裡我們只談談A7在記憶體/快取上的設計。

蘋果A7使用的是雙核Cyclone架構,每個核心搭配64KB L1資料快取、64KB L1指令快取,2個CPU核心共享1M L2快取,整個SoC則會共享4M  L3快取,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快取是16+16KB的配置,L2快取倒是2MB,但是四核共享,還有NVIDIA的Tegra  K1,L1快取是32+32KB配置,L2快取4MB,同樣是四核共享,後兩者還都沒有L3快取,可見蘋果在A7處理器快取設計上舍得下本錢,因為晶片內的L1、L2、L3快取都是SRAM,效能和頻寬遠高於DRAM記憶體。

A8處理器會使用更先進的20nm工藝製造,快取配置上不會比A7差(也不一定會高,畢竟A7的快取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快取一定程度上緩解了處理器對大容量DRAM記憶體的需求,這才是釜底抽薪之計。

還有就是蘋果彪悍的記憶體頻寬,此前的A5X、A6X為了帶動更高解析度的iPad平板而使用了四通道的128bit記憶體控制器,A7又改回了雙通道的64bit位寬,但儘管如此,A7處理器的頻寬依然遠遠超過了其他手機廠商64bit位寬記憶體控制器的效能。

在此前的iPhone  5s效能測試中,64位的A7同頻率下依然要比上代的A6處理器快得多,記憶體頻寬提升了60%左右,記憶體頻寬超過了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。

超大的芯內快取+超高速的記憶體頻寬使得蘋果並不依賴記憶體容量大小,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

最後我們再來說說蘋果優化好的問題,同時用過安卓和iOS手機的使用者可能深有體會,蘋果手機1GB記憶體也要比很多2GB甚至3GB記憶體手機還流暢,說他們優化的好是對的,但是這個優化好並不是簡單的iOS軟體系統的原因,而是蘋果綜合考慮軟體及硬體之後的成果。

蘋果比其他安卓廠商有優勢的地方就在於(核心的)軟硬體資源都掌握在自己手裡,他們不僅可以在iOS系統上深度優化軟體應用,自己開發處理器的優勢也不容忽視。單就記憶體來說,蘋果顯然是明白大容量記憶體的誘惑的,但是蘋果並不需要跟其他廠商那樣拼硬體配置,他們在處理器設計上就考慮到了提高處理器記憶體頻寬及快取容量,降低了對大容量記憶體的需求,減少了記憶體對晶片封裝及功耗、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體的道路上越走越遠。

1GB記憶體的代價

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記憶體,1GB記憶體在某些人眼裡也確實夠用了,但是我們也不能忽視1GB記憶體帶來的弊端,相比其他廠商使用的2GB甚至3GB記憶體,1GB在今天確實落伍了,程式功能越來越多,介面也越來越花哨,多工執行的情況越來越普遍,這讓1GB記憶體面臨更多的考驗。

蘋果的iOS被人吐槽為偽多工系統,因為執行另一個程式的話前面開啟的程式都被放到後臺掛起了,這樣做的好處是後臺程式再多也不會影響前臺任務,因為後臺不佔CPU,只會佔一些記憶體,但如果後臺的程式增多,記憶體空間顯然也會捉襟見肘,iOS則會隨時根據需要幹掉程式釋放記憶體空間,你再切換程式的時候就需要重新開啟程式,體驗當然有所下降。

一個簡單的例子就是,iPhone 4使用512MB記憶體,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,程序也多了,硬體跟不上了。現在iPhone 5/5s使用的是1GB記憶體,誰又能保證在iOS 9或者iOS 10的時候1GB記憶體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記憶體來解決。iPhone 5、iPhone  5s兩代已經使用1GB記憶體,現在也是時候升級到2GB記憶體了,而且A7及今年的A8處理器是64位架構了,它們對大容量記憶體的支援會更好,最關鍵的是也能影響使用者的心情啊,誰不想同樣的價錢下買到更高配置的手機呢?

考慮到LPDDR4記憶體標準剛剛釋出,功耗會比LPDDR3記憶體更低,也許蘋果下一代iPhone才有可能上2GB記憶體了。