苹果iPhone 17系列深度解析：A19芯片革新与产品战略变革

在9月10日凌晨的盛大发布会上，苹果公司正式揭晓了备受瞩目的iPhone 17系列四款新机型，并同步推出了划时代的新一代A19芯片。

发布会之前，科技界对A19芯片的期待主要聚焦于性能指标与晶体管数量的常规升级，普遍预测这将是一次渐进式的迭代。

iPhone全球营销副总裁Kaiann Drance（图片来源：苹果秋季新品发布会）

然而，在长达1小时12分钟的发布会进程中，A19与A19 Pro芯片虽然三次亮相，但负责介绍的Kaiann Drance与无线软件技术副总裁Tim Millet却对CPU的具体性能提升细节轻描淡写，并未给出过多技术参数。

无线软件技术副总裁Tim Millet（图片来源：苹果秋季新品发布会）

发布会结束后，我们获得了与刚离开舞台的Kaiann Drance和Tim Millet面对面交流的宝贵机会，深入探讨了这颗芯片的核心理念，从而听到了许多关于A19研发背后的精彩故事。

GPU隐藏的“核心机密”

苹果官网对A19工艺的详细说明（图片来源：苹果中国官网）

随着苹果最新产品页面的更新，官方明确标示A19芯片采用了先进的第三代3纳米制程工艺，这一信息与发布会前关于其搭载台积电N3P工艺的传闻完全一致，证实了外界的先前预测。

关于CPU的性能进步，Kaiann在会后首次透露：与去年的A18 Pro相比，今年A19 Pro的处理器性能提升了大约10%。然而，这一增幅基本上没有超出业界对该芯片的预期范围——正因如此，苹果在发布会上并未将CPU提升作为重点宣传。从N3E工艺演进到N3P工艺本身属于稳健升级，对于善于讲述“颠覆性”技术故事的苹果来说，10%的性能提升确实难以成为发布会的核心亮点。

实际上，A19 Pro真正的革命性升级隐藏在官方图表的右下角——那就是全新的GPU神经网络加速器。

A19 Pro芯片首次引入的GPU神经网络加速器（图片来源：苹果秋季新品发布会）

这一功能在发布会上披露的信息虽然有限，却成为了外界分析与讨论的关键焦点：苹果为A19 Pro GPU的每个核心都配备了一个专用的神经网络加速器，根据官方公布的数据，其GPU峰值计算能力现已达到A18 Pro的3倍之多。

这一架构设计与英伟达的Tensor Core有异曲同工之妙，并与苹果长期以来采用的、专注于低功耗场景的“神经网络引擎（Neural Engine）”形成了鲜明互补。

当被问及为何要设计GPU神经网络加速器时，Tim Millet强调，“提升效率”是他们最核心的追求目标。

Tim Millet向笔者详细解释：在以往没有GPU神经网络加速器的A系列芯片上，若要处理一个本地化的复杂推理运算，GPU需要先将任务通过统一内存发送给Neural Engine进行处理；待处理完成后，Neural Engine再将结果数据传回GPU。

尽管统一内存架构已经使这一过程非常迅速，但苹果工程师发现，即使数据传输路径很短，仍然存在因数据交换而产生的微小资源损耗。而将神经网络加速器直接集成在GPU内部的设计，可以让原本就适合在GPU端处理的任务直接留在本地完成，彻底减少了数据交换环节，哪怕效率只提升了千分之一秒，也至关重要。

不过，这一设计也存在一个明显的权衡：GPU加速器虽然性能更强、效率更高，但在处理高性能模型任务时，通常会伴随着更高的能耗。

同时，受限于智能手机的物理形态，A19 Pro在端侧进行推理与生成式AI运算的能力，仍然受到内存带宽、可用内存容量以及芯片尺寸等硬件条件的约束。如果仅仅是为了提升“一点点效率”，这样的设计难免会让人感觉有些“过度设计”。

针对这一疑问，Tim Millet进一步阐述了苹果的第二个深层考量：在当今的手机应用场景中，纯粹的人工智能推理或生成式任务（例如卷积神经网络CNN、长短期记忆网络LSTM或Transformer模型等），确实更适合在专用的NPU（神经网络处理单元）中完成；但现实情况是，手机端绝大多数任务都属于“混合式工作流”，它们不会仅仅依赖某一个核心，而是需要CPU、GPU、NPU与统一内存协同工作。而GPU神经网络加速器的设计初衷，正是为了高效解决这些混合工作流中的复杂任务场景，例如MetalFX超分辨率技术，就会在这次升级中获得显著的性能提升。

综合苹果提供的最新信息，GPU神经网络加速器能够与全新的16核神经引擎协同工作，加之动态缓存技术的更新，使得FP16运算性能提升了一倍，同时还构建了新的统一图像压缩技术。配合持续提升的动态内存带宽，在A19 Pro的强大加持下，iPhone 17 Pro、Pro Max以及今年全新的iPhone Air，都能更加从容地应对那些对GPU要求极高的AI任务，例如本地运行大型语言模型、畅玩图形处理需求极高的游戏，并实现硬件加速的光线追踪与更高帧率。

我们不妨大胆推测，如果苹果迈出的这一步，“实验性”成果被验证是成功的，那么预计在今年第四季度亮相的M5芯片也很可能会采用类似的设计。这意味着，M5芯片在GPU方面的AI运算能力将被推向一个前所未有的新高度。

苹果在今年3月发布的M3 Ultra芯片，已经将统一内存带宽提升至819GB/s。倘若未来的M4 Ultra或M5 Max能够搭配速度更快的LPDDR6内存，将带宽推至900GB/s以上，再结合苹果在A19 Pro的GPU神经网络加速器上取得的实验成果，未来Mac电脑的端侧运算能力将不容小觑。

从钛金属到铝合金：苹果的一次战略博弈

iPhone 17 Pro的设计成为了业界热议的焦点，其核心变化在于苹果将钛金属中框换回了铝合金材质，使得Pro系列在外观材质上与标准版站在了同一起跑线。

这一看似“降级”的举措背后，是为全新的主动散热系统铺平道路——铝合金的导热性能是钛金属的20倍，更能满足高效散热的需求。

尽管主动散热技术在安卓手机阵营中已相当普遍，但VC均热板在iPhone上的应用尚属首次。苹果将其精密地封装在主板背面，并直接与中框相连，内部充满的去离子水通过汽化与液化的循环过程高效带走核心热量，专门为A19 Pro芯片的持久高性能输出服务。

苹果今年在iPhone 17 Pro系列中首次采用的VC均热板散热系统（图片来源：苹果秋季新品发布会）

在今年之前，苹果一直使用更为传统的石墨材料作为芯片的主要散热方案。今年VC均热板的引入，明确表明了苹果对A19 Pro芯片在持续高负载下的性能表现提出了更高要求。

Kaiann Drance介绍，内部测试数据显示，在极限持续工作环境下，配备了VC均热板的A19 Pro芯片，其高性能状态的持续时间比没有搭载该散热系统的A18 Pro提升了40%。

这标志着，从今年开始，苹果已经开始真正重视并应对日常使用中三大高负载场景所带来的散热挑战：

●游戏性能的飞跃：A19 Pro的GPU神经网络加速器极大地增强了图形渲染能力，同时也带来了更大的散热压力；

●影像处理的升级：全新的镜头系统与Pro系列的专业影像定位，使得拍摄与视频处理时产生的热量大幅增加；

●AI任务的激增：设备需要在现有硬件条件下承担更多本地化的推理与生成式AI任务，这些任务往往计算密集。

A19芯片中首次集成的显示驱动单元（图片来源：苹果秋季新品发布会）

除了散热系统的革新，苹果在iPhone 17标准版上也投入了重注：A19芯片首次集成了显示驱动单元，终于为标准版机型带来了期待已久的120Hz ProMotion自适应刷新率屏幕。

当被问及标准版进行如此调整的原因时，Kaiann Drance表示，今年是引入这项技术的最佳时机。将显示驱动单元集成到A19芯片中，连同今年屏幕材质的优化，都是基于同样的战略考虑。

然而，这样的解释似乎并不完全具有说服力。回顾Counterpoint去年10月发布的iPhone 16系列前三周销售数据：iPhone 16系列在中国市场开局强劲，相比2023年的iPhone 15，上市后前三周销量增长了20%。其中，iPhone 16的高端型号Pro和Pro Max销量尤为突出，而iPhone 16和16 Plus的销量增速则远不及Pro机型。

类似的数据也出现在去年6月。Counterpoint的报告显示，在618购物节之前，得益于iPhone 16系列的促销活动，尤其是iPhone 16 Pro和iPhone 16 Pro Max的销量上涨，苹果在5月份实现了同比销量增长。

种种迹象表明，iPhone的标准版机型，在过去至少两年的市场周期中都处于相对弱势的地位，这成为了推动苹果调整iPhone产品设计与市场策略的重要动力之一。

这一策略调整的效果立竿见影。在iPhone 17的国内预售表现中，标准版首次超越Pro机型，成为最受欢迎的版本，120Hz高刷屏的加入功不可没。

苹果通过“钛换铝”的设计调整与标准版的关键性升级，生动展现了其在产品策略上的高度灵活性，既确保了Pro系列的极致性能释放，又成功提升了标准版在市场中的竞争力。

iPhone Air：迈向更优产品的探索？

当被问及“iPhone Air是否算是理论上更好的产品”时，Tim Millet露出了会心的微笑。这款手机确实承载了苹果众多的“第一次”：它是苹果首款基于全新轻薄理念设计的iPhone产品；它搭载的N1和C1X芯片是首次亮相；它也是苹果首款完全取消物理SIM卡槽的机型。

谈及芯片策略时，Tim Millet表示，iPhone Air搭载了与Pro系列同级的A19 Pro芯片，确保了旗舰级的性能体验。而N1和C1X芯片的加入，则完美体现了苹果的核心设计哲学：自研芯片的目标是实现更卓越的功能与产品创新，而非单纯地追求硬件参数。

这使得iPhone Air成为了苹果今年最大的市场试验田，同时测试两个关键命题：市场对极致轻薄手机的真实需求强度，以及多颗自研芯片协同工作的系统稳定性。

关于为何只有iPhone Air配备了C1X基带芯片，Tim Millet向笔者解释道，C1X的诞生就是为了iPhone Air量身打造的。为了实现更轻薄的设计，必须全面权衡能效表现，而C1X在能效方面具有巨大优势。

苹果发布会公布的数据显示，C1X的性能是前代C1的两倍，相比iPhone 15 Pro和iPhone 16 Pro Max中使用的骁龙X16基带更快，且功耗降低了30%。

今年iPhone各机型在网络支持上的差异对比（图片来源：苹果美国官网）

然而，查阅美版iPhone的官方规格表会发现，搭载C1X的iPhone Air目前暂不支持5G毫米波技术。如果用户选择iPhone Air，其网络将只能工作在6GHz以下的Sub-6GHz频段。这对于美国用户而言，意味着需要放弃更快的毫米波网络上下行速率。

这或许也是苹果尚未将C1X基带全面替代高通方案的关键因素之一，但这并不影响苹果持续推进自研芯片战略的决心。

C1和C1X的出现确实让高通感到压力。苹果与高通的授权协议将于2027年到期。有分析师预测，明年iPhone使用高通基带芯片的比例将下降至20%，到2027年，高通预计将完全退出苹果供应链。

高通公司首席执行官安蒙在今年接受采访时也坦言，根据现有合同，如果未来无法获得苹果的新订单，他们会坦然接受这一结果。

同样地，N1通信芯片的出现，也打破了博通在过去多年里对iPhone网络连接芯片的垄断格局。

“我们打造Apple芯片，是因为它能够实现我们从第三方采购的芯片所无法做到的事情。如果没有Apple芯片的持续演进，我们就不可能创造出iPhone Air这样的产品。”Kaiann Drance补充道。

作为苹果“三年创新周期”第一年的重磅产品，iPhone Air的使命在于探索而非颠覆。无论是其在发布会上的出场顺序，还是早期的市场预售反馈，都表明它正扮演着“先锋探路者”的角色。

iPhone Air在当下无疑是“更好的产品”，但这或许只是阶段性的。真正意义上的“更完美”产品，可能要等到两年后iPhone诞生20周年之际才能实现。