在2017年發(fā)布的iPhoneX上,蘋果方面在這款十周年力作上帶來了雙層PCB主板,為Face ID、Taping Engine和更大的電池提供了空間。自此之后,更高集成度的雙層主板就成為了iPhone的標(biāo)志。但隨著Apple Intelligence的橫空出世,iPhone的內(nèi)部設(shè)計(jì)可能會(huì)迎來大變化。
日前有爆料顯示,2026年亮相的iPhone 18系列不僅會(huì)采用全新的WMCM封裝方式和升級(jí)至12GB內(nèi)存,并且還有望用上離散內(nèi)存技術(shù),從而在處理大型數(shù)據(jù)集、進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)運(yùn)算等方面表現(xiàn)得更為出色。而離散內(nèi)存技術(shù)的采用,就意味著iPhone的內(nèi)存架構(gòu)從集成轉(zhuǎn)向獨(dú)立,原先堆疊在SoC上的內(nèi)存模塊將會(huì)獨(dú)立。
簡(jiǎn)單來說,就是蘋果可能會(huì)放棄iPhone目前采用堆疊封裝(PoP)方案,改為委托芯片代工廠實(shí)現(xiàn)iPhone 18系列的分離式封裝LPDDR DRAM。其實(shí)從iPhone 4開始,蘋果就將LPDDR DRAM直接堆疊在SoC上,以實(shí)現(xiàn)更為緊湊的機(jī)身結(jié)構(gòu)。然而PoP(Package on Package)其實(shí)也有缺陷,那就是采用這一技術(shù)需要將較小的封裝芯片通過焊球陣列安裝在較大封裝芯片的頂部。
PoP堆疊要求內(nèi)存芯片的面積與SoC高度綁定,也就是說內(nèi)存封裝的尺寸不能超過SoC尺寸的限制。其實(shí)在AI時(shí)代到來之前,這不是問題,可隨著蘋果押注Apple Intelligence,iPhone還繼續(xù)使用PoP技術(shù)就不合時(shí)宜了,因?yàn)閮?nèi)存對(duì)于AI性能有著巨大的影響。
在蘋果方面推出Apple Intelligence后,iPhone產(chǎn)品線中除了最新的iPhone 16系列,老機(jī)型僅支持iPhone 15 Pro和iPhone 15 Pro Max,iPad產(chǎn)品線最早可支持到2020年發(fā)布的M1 iPad Air,Mac也同樣能夠支持到2020年發(fā)布的M1 MacBook Air。
與iPhone 12系列搭載的A14仿生芯片同架構(gòu)、且NPU性能一致的M1,都能用上Apple Intelligence,而針對(duì)搭載A18系列芯片的iPhone 16系列,蘋果卻不部署On-device AI,就只能用內(nèi)存規(guī)格不支持來解釋了。內(nèi)存(DRAM)之所以對(duì)于AI大模型很重要,蓋因使用Transformers接口加載模型需要先將模型完全加載到設(shè)備的內(nèi)存后,再寫入GPU的顯存中。
如果內(nèi)存容量不足,那么大模型是不能被部署到設(shè)備里的,這也是為什么英偉達(dá)專門為深度學(xué)習(xí)打造的DGX服務(wù)器并不是一個(gè)GPU,而是多個(gè)GPU通過NVLink來連接的結(jié)果。以目前AI大模型領(lǐng)域的“硬通貨”DGX H100系統(tǒng)為例,該系統(tǒng)的核心是8個(gè)H100 GPU以及2TB內(nèi)存。
根據(jù)業(yè)內(nèi)人士的說法,目前智能手機(jī)上端側(cè)AI常用的7B規(guī)模、4位量化的模型需要3.5GB到4GB的內(nèi)存,再算上系統(tǒng)本身對(duì)于內(nèi)存的占用,iPhone 15的6GB內(nèi)存根本不夠用,只有配備了8GB內(nèi)存的iPhone 15 Pro才能在維持用戶使用輕負(fù)載App的同時(shí)運(yùn)行端側(cè)AI模型。
看到這里有的朋友可能會(huì)問,蘋果想要更好地運(yùn)營Apple Intelligence,增加iPhone的內(nèi)存不就行了?但內(nèi)存容量還只是保證大模型運(yùn)行的基礎(chǔ),數(shù)據(jù)傳輸速率和內(nèi)存帶寬則決定了大模型的性能表現(xiàn)。今年在AI硬件領(lǐng)域除了GPU之外,高帶寬內(nèi)存(High Bandwidth Memory, HBM)無疑是另一個(gè)熱點(diǎn)。
HBM之所以會(huì)被AI業(yè)界看重,核心就在于它提供了比傳統(tǒng)內(nèi)存更快的數(shù)據(jù)傳輸速度,這一點(diǎn)也契合AI大模型的訓(xùn)練和推理都需要頻繁地在存儲(chǔ)器與計(jì)算單元之間交換大量數(shù)據(jù)。同時(shí)HBM通過內(nèi)存訪問延遲和帶寬解決了“內(nèi)存墻”的問題,從而讓GPU可以更快地從內(nèi)存讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù),以最大化GPU的算力。
蘋果要在iPhone上使用的離散內(nèi)存技術(shù),也是為了提供內(nèi)存帶寬和數(shù)據(jù)傳輸速度,因?yàn)椴捎梅蛛x封裝可以將內(nèi)存與SoC物理分開,使得內(nèi)存顆粒的大小不再被SoC芯片尺寸限制,從而可以添加更多的I/O引腳。而增加I/O引腳就意味著能夠?yàn)閮?nèi)存連接其他元器件創(chuàng)建更多的數(shù)據(jù)路徑,同時(shí)提供更大的數(shù)據(jù)傳輸帶寬。
此外,離散內(nèi)存設(shè)計(jì)也將為iPhone的散熱管理提供優(yōu)勢(shì)。事實(shí)上,iPhone散熱能力過去一直被用戶詬病的原因,其實(shí)就是PoP堆疊在作祟,畢竟蓋在頭頂?shù)膬?nèi)存芯片讓SoC無法直面散熱系統(tǒng)。并不是蘋果方面不想為iPhone增加均熱板等散熱組件,而是內(nèi)存的存在讓任何散熱方式都會(huì)大打折扣,因此不如直接提升SoC的能耗比。
當(dāng)然,上述推測(cè)都是建立在蘋果真的要押注Apple Intelligence的基礎(chǔ)上。只不過在庫克說出Vision Pro為“早期采用者產(chǎn)品”,適合那些想提前體驗(yàn)未來科技的人之后,蘋果的空間計(jì)算設(shè)備可能是要被暫時(shí)擱置了。在被寄予厚望的新品表現(xiàn)不及預(yù)期時(shí),如果沒有AI,蘋果要如何說服消費(fèi)者購買新款iPhone呢。
誠然,蘋果獨(dú)步全球的品牌力確實(shí)可以形成一種慣性,讓消費(fèi)者“年年煥新”,但再強(qiáng)大的慣性必然也會(huì)衰退,在當(dāng)下這個(gè)全球消費(fèi)者對(duì)于換機(jī)進(jìn)入低欲望周期的情況下,AI無疑是一個(gè)吸引老用戶的砝碼。故而PoP堆疊即便是“祖宗之法”,但蘋果也確實(shí)到了不得不變法的節(jié)骨眼。
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