iPhone 13 mini & iPhone 13 Pro Max全面评测:性能篇

【【【前言:都说M1 Max强,其实A15也不简单】】】

最近几天,苹果又一次成功占据了各大科技媒体的头条,而原因自然是因为换用了M1 Pro/Max的MacBook Pro。其所搭载的M1 Pro、M1 Max在性能、功耗、特别是图形处理能力上,狠狠地“打脸”了传统的x86 CPU+高性能独显方案的笔记本电脑,同时也让外界再次看到了苹果远超业界平均水准的芯片研发能力。


M1 Pro和M1 Max为什么可以做到又省电性能又强大?关于这个问题,我们三易生活此前已经进行了详细的分析。简单来说,苹果的诀窍其实并不复杂,无非就是舍得用最先进的制程、用更高成本的大尺寸芯片,去实现“多核+低频+大内存带宽”的设计。

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当然,罗马并非一日建成。苹果之所以能端出M1 Pro、M1 Max这样惊人的PC芯片,自然靠的是他们在此前多代智能手机、平板电脑上的芯片设计经验积累。比如说,前段时间刚发布的iPhone 13系列,实际上也靠着A15芯片再次刷新了智能手机行业的性能上限。

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A15到底有多强,配备了它们的iPhone 13系列,不同规格的型号在性能水准、散热表现、续航能力上,又会有怎样的差异?在精心准备了一段时间后,我们三易生活终于可以给大家带来iPhone 13 mini&iPhone 13 Pro Max全面评测的第二个环节,性能篇的相关内容了。

【【【技术解析:首先你要知道,A15这次“大”得不简单】】】

在开始性能实测前,我们首先要来讲讲A15这颗芯片此次哪些可能不为人所知的技术特征。

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首先从基本参数上来看,A15可以视为苹果前代移动AP(应用处理器)A14的一次常规迭代。对比A14,A15采用了相同的5nm制程,CPU指令集方案为相同的ARM v8.4-A,内存控制器也依然是LPDDR4X。


但是从芯片规格上来看,A15在制程相同的情况下,晶体管数量从A14的118亿上涨到了150亿,芯片面积从88mm²增长到了107.7mm²,很明显地有着规格上的“膨胀”。那么与A14相比,A15多出来的这些晶体管主要都用来做了什么呢?

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是增强了CPU的核心规格吗?老实说这个可能性不大,因为A15的CPU与A14一样采用了2大4小的设计,虽然大小核主频均有提升,但幅度并不大(A15大核最高3.23GHz、小核2.02GHz,A14大核2.99GHz、小核1.82GHz)。


是强化了AI加速器的算力吗?这点有可能。毕竟A15的神经网络引擎虽然是与上一代相同的16核,但实际算力却从11TOPs增加到了15.8TOPs。就算只是提高了运行频率,如此大的性能提升幅度,显然是需要重新设计流水线的。


然而当我们将视线移向A15的缓存和GPU时,就不难理解其规模“膨胀”的原因了。

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一方面,A15此次两个性能大核的L2缓存从A14上的8MB增加到了12MB,这个L2缓存的大小已经达到与M1芯片相同的水准,比目前所有的x86 CPU或其他厂商移动SoC的L2缓存都要大得多。同时,A15还配备了高达32MB的三级缓存,也就是比A14直接翻了一倍。


超大缓存带来了什么好处?简单来说,它可以有效地降低CPU访问内存的频率,从而实现更高的能效比和更低的内存延迟。作为对比,Android阵营的旗舰SoC通常只有4MB的L3缓存,而这就是为什么它们需要频率高得多的内存的原因。

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另一方面,与A14相比,A15此次的GPU规格也有着较为明显的提高。全规格的A15芯片包含了“5核GPU”,实际ALUs(大家可以理解为桌面显卡的“流处理器”)为640个,比A14的GPU(512ALUs)多了25%。同时在所有版本的A15里,GPU的最大运行频率都从上一代的977MHz提升到了1209MHz。因此即便是4核GPU版本的A15,其GPU理论计算性能也比A14有着23.8%的提升。

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没错,A15芯片这次在硬件规格上其实有多个版本。其中,“满血”版A15具备3.23GHz的大核、5核GPU的配置,被用在iPhone 13 Pro和iPhone 13 Pro Max上。其次,是CPU大核主频被降低至2.93GHz,但GPU同为5核配置的版本,这个则被装进了iPad mini 6上。而最后一种则是CPU并未“缩水”、但GPU只有4核的版本,这则是iPhone 13与iPhone 13 mini所使用的芯片。

【【【性能实测:再度定义旗舰性能,非满血版也很强】】】

说了这么多,相信很多朋友已经对此次A15芯片在实际设备上的性能感到好奇了,那就让我们进入实测阶段吧。

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与此前的评测一样,我们三易生活这次同样测试了两款机型,分别是iPhone 13 Pro Max和iPhone 13 mini。而之所以选择这两个型号作为测试对象,则是因为它们一个代表了“满血版A15”在散热空间充足的大尺寸机型里的表现,另一个则能够更好地反映“非满血版”A15在体积受限的小型机身里,到底可以发挥出几成功力。

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首先,来看看iPhone 13 Pro Max上的“满血版”A15。在室温22度,无任何辅助散热的前提下,可以看到A15无论CPU单核/多核性能、还是安兔兔综合跑分,都达到了迄今为止智能手机行业的最高水准,其中特别是CPU性能。要知道,当前Android阵营的最强旗舰SoC,单核/多核跑分在有散热的情况下也才只不过1300/3700分的水准,相比之下,A15可以说是性能优势非常巨大了。

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相比之下,iPhone 13 mini因为机身尺寸更小、内存也更少,因此虽然CPU性能理论上与iPhone 13 Pro Max的“满血版A15”没有太大差异,但实际测试分数还是会有一定程度上的区别。

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至于3D游戏性能,无论iPhone 13 Pro Max还是iPhone 13 mini,都可以称得上的“独孤求败”了。要知道,3DMARK Wildlife Extreme测试的得分与Geekbench一样,是可以跨平台对比的。而目前市面上的绝大多数Android旗舰机型在这个项目中的成绩,基本都只有1500分-1700分左右。也就是说,即便是与iPhone 13 mini对比,也只有其65%左右的性能,如果是和配备5核GPU的iPhone 13 Pro Max相比,甚至可能只有后者的一半左右。


眼尖的朋友可能已经发现,在我们的测试数据中,理论上性能要略低一点的iPhone 13 mini,安兔兔测试总分居然超过了规格更高的iPhone 13 Pro Max。这是为什么呢?大家不妨与我们一起来继续探究。

【【【温控和续航测试:辅助散热效果显著,但续航本身也不差】】】

众所周知,与Geekbench、3DMARK这些单项测试相比,安兔兔评测最大的特点,在于其测试项目极多、并且整个测试所需的时间较长,而且是先测三个场景的3D性能,然后再测试CPU、存储、UX相关的性能表现。

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这就意味着对于GPU规格更高的机型来说,在缺少强力散热措施的情况下,跑一次安兔兔评测反而有可能比GPU规格较低的机型更容易触发降频,从而干扰到最后的测试成绩。当然,对于机身尺寸很小的iPhone 13 mini来说,本身较小的机身容积,实际上也会对这种长时间测试的性能带来一定的干扰。

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为了验证这个猜想,我们为iPhone 13 mini加入了强力的外部散热措施,将其温度充分降低后再进行跑分。果然,在确保足够的低温后,iPhone 13 mini的这枚A15芯片“全面发威”,在Geekbench和安兔兔评测中均实现了对iPhone 13 Pro Max常温跑分的大幅度“逆袭”。同时其在3DMARK里和iPhone 13 Pro Max的图形性能差距,也明显变小了。


这意味着什么?其实很简单,也就是说如果没有附加的散热措施的话,我们在日常的使用过程中,很可能是无法将A15的潜能全部发挥出来的。在这一点上,如今的iPhone 13系列与旗舰Android机型并没有什么不同。


当然,这也就带来了两个新的问题。第一,是我们如果想要充分享受A15的高性能,需要怎样的散热条件。其次则是对于iPhone 13 mini这种小体积、小容量电池的机型来说,A15是否又会意味着过短的续航时间呢?

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《和平精英》

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《鬼泣》

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《原神》


第一问题很好解答,我们使用了一个市售最普通的磁吸式散热器,就能轻松地在各大主流游戏里让iPhone 13 Pro Max实现了全程60帧的高流畅度表现。

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当然,如果你没有散热器,其实也不用特别担心。因为根据我们的实测发现,即便是理论上散热条件并不算太好的iPhone 13 mini,在运行一些优化较好的游戏时,机身表面温度也才只不过30摄氏度而已。只有像《原神》这种又大、优化又不到位的游戏,才会导致机身温度的显著升高。而此时只需要开启设置里的“省电模式”,问题便迎刃而解了。


毕竟,A15本身的CPU和GPU性能实在是领先别家太多,以至于当它要刻意去“省电”的时候,虽然发热量大幅降低,但性能实际上对于当前的游戏来说依然是过剩的,因此也无怪乎不少玩家都将iPhone 13系列的“省电模式”称为“游戏模式”了。

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至于iPhone 13 mini的续航测试,这个稍微麻烦一点。为了模拟用户在使用iPhone时的普遍情况,我们将手头这台iPhone 13 mini完全充满电,并从上午10点开始使用它。

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在这个过程中,我们总共使用了近1小时视频应用、打了30分钟电话、游玩了1小时的游戏,并将手机携带在身上,出门进行了持续时间约2小时的运动计步,此外我们还使用这部iPhone 13 mini拍摄了一些照片、并通过微信朋友圈进行了发布。结果显示,从上午10点到晚间11点,iPhone 13 mini还剩余约20%的电量。

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对于我们的日常需求来说,这个续航表现显然是完全足以支撑一整天的(事实上,大部分时候我们在手机上的游戏时间还要更短一些)。当然,如果你是一位手游发烧友,那么可能就另当别论了,不过游戏发烧友又怎么会选择这么小屏的机型呢?

【【【总结:A15继续领跑行业,iPhone的性能神话还在继续】】】

纵观整个市场我们不难发现,其实这些年来,各大品牌的芯片设计思路多少还是显示出了“相互靠拢”的趋势。比如现在Android阵营很快也要推行全面64位应用,比如苹果现在的手机和PC SoC也非常积极地在追求更高的频率。

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然而在“共性”之余,苹果的芯片设计还是更多地体现出了他们的一些独特思路。其中以iPhone 13系列使用的A15为例,它超大的CPU缓存设计,明明流处理器数量不算多、但实际执行效率却极高的GPU架构,这些可能都是当前其他竞争对手难以模仿,或者说得更直白一点是舍不得去模仿的地方。


于是这也就使得搭载A15的iPhone 13系列在性能上,呈现出了非常独特的特征。一方面,与其他的旗舰机型一样,多少都会受到机身散热设计的制约,运行大型游戏机身也会有较为明显的发热;但在另一方面,由于A15的规格太强、性能“余量”太多,这导致用户实际上可以用比较激进的省电策略来降低机身温度,同时还不会有明显的流畅度损失。

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不仅如此,如果与iPhone 12系列对比就不难发现,A15不仅为iPhone 13系列带来了更加从容的性能表现,同时其续航能力也有着明显的提升。对比Android阵营现在不得不用“超大电池”和“快充”来变相解决旗舰机型续航的窘境,苹果的产品设计无疑也显得更加的从容。

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