iPad Pro:与PC相比,A9X芯片实际表现如何?

在去年9月的发布会上,苹果高管介绍iPad Pro搭载的A9X芯片时特意将其与PC平台进行了对比。根据苹果的说法,A9X的CPU性能超越了之前一年内发布的80%的便携PC,GPU性能则超越了其中90%的型号。不用说,这样的对比自然引起了巨大的争议。支持苹果观点的粉丝往往会以Geekbench、GFXbench的测试数据来证明苹果的结论,而反对者则对这类跨平台测试的公正性、代表性嗤之以鼻。

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今年初,著名IT网站Anandtech以业界标准测试集SPEC CPU 2006对比了A9X和Skylake平台超级本的性能,结论是A9X的表现接近Core M 6y30的水平,似乎为这场争议划上了句号。

然而,Anandtech使用的SPEC CPU测试集更多用于服务器领域,在一般家用、商用市场上代表性不高。且Anand只进行了CPU整数项目的测试,并未涉及浮点项目的对比;至于GPU方面,Anandtech使用的评测手段也依旧是GFXbench、3D Mark这样的传统项目。至于搭载A9X的iPad Pro在现实任务中的表现,各大媒体、评测机构则鲜有涉及。

对于用户来说,真正决定设备的性能感受的并非测试程序的分数结果,而是实际任务的执行速度。为了更直观地对比iPad Pro与传统PC的任务效能,笔者决定进行一次基于真实应用的比较,探究iPad Pro在现实场景中究竟有怎样的性能水平。

iPad Pro性能测试

  • 测试平台参数

由于新购置的Skylake平台PC出了故障,笔者决定使用一部有些年头的PC来和iPad Pro一较高下。双方具体配置如下:

PC——

CPU:[email protected], Turbo mode on

RAM: 6GB DDR3 1333

GPU: Geforce GTS 250

SSD: Sandisk V300 120G

OS: Windows 10 Build 10586

iPad Pro

128G Wifi/iOS 9.2.1

跨平台对比性能的最大麻烦在于测试软件难以统一。尤其是iOS和Windows平台几乎没有跨平台移植的应用,想要衡量相同软件在两种平台下的性能基本是不可能的。因此笔者只能退而求其次,对于每项任务在两大平台选择相对主流的应用来进行测试。显然,这样的对比结果必然会受到不同软件自身优化效率的影响,因此不能准确反映不同平台硬件的真实能力。但是对于一般用户而言,这种测试手段更具实际意义和参考价值。

笔者选择的对比项目为网页JS引擎效率、文件解压、图片格式转换、视频软件解码、视频重编码,基本覆盖了iOS平台应用中对性能要求最高的类别。遗憾的是iOS平台目前没有什么3D渲染应用,也缺乏从PC平台移植的大型游戏,因而这两个重要的项目无法与PC进行对比。未来有条件时笔者会设法弥补这一缺憾。

接下来,就让我们来看看iPad Pro在真实应用场景下究竟有怎样的性能表现吧。

  • 网页JS引擎性能

对比网页性能是非常轻松的任务,这里使用的是Mozilla的Kraken测试。JS测试成绩主要受CPU单线程性能与浏览器引擎效率的影响,且后者的影响更大一些。

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Core i7 920是一款很老的CPU,主频也不算高,因此在这项测试中表现不佳。现在主流的低压移动CPU如Core i5 6300U的成绩要好很多,分数在1000ms左右,明显胜出iPad Pro。

  • 文件解压测试

iOS平台上并没有很好用的文件压缩解压工具,最流行的一款应用是iZip Pro,只有比较简单的解压和压缩功能。笔者使用了压缩率达到50%的1G大小图片压缩包(rar格式)进行了测试,结果发现在iPad Pro和PC平台上,文件解压速度都只取决于SSD的性能。iPad Pro处理这一压缩包的速度大约是85MB/s,而对比的PC受累于性能较差的SSD,速度只有70MB/s左右。在另一部搭载了高性能SSD的PC上解压同样文件的速度则达到了200MB/s。

笔者也曾使用不同压缩率、不同格式的压缩包来测试,结果基本是一致的。我们日常应用中很难遇到有极高压缩率,非常考验性能的压缩文档,因此决定解压性能的主要参数就是存储系统的文件复制速度。在这方面,iPad Pro的表现大致相当于配备了较老SSD的PC。

更有参考价值的任务是文件压缩测试,遗憾的是iOS平台上的文件压缩工具都只有简单打包的选项,也就是生成与源文件大小相同的压缩包,并不涉及CPU的计算。因而文件压缩性能也就无从对比了。

作为参考,在Anandtech进行的SPEC CPU 2006整数项目测试中,A9X的文件压缩成绩接近于同频率的Core M 6y30处理器。

  • 图片格式转换

在大量图片转换为不同的格式是比较消耗CPU资源的任务。iOS平台上有一款名为imageConverter的应用可以批量将图片在JPG和TIFF格式间进行转换。这里使用这款应用将100张JPG图片转换为TIFF格式;作为对比,PC平台上使用Photoshop CC 2015(2015.11月更新版本)执行相同任务。结果如下:

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  • 视频解码测试

这一环节,笔者选择一段长度92秒的视频进行测试。视频分辨率为3840x2160,编码为x264 Hi10p,帧率120fps,视频大小为293MB。

PC平台选择potplayer 2015年最新版本,解码器为FFMPEG(LAV解码器实测性能要差很多);iPad Pro上则使用Oplayer HD,软件解码模式关闭GPU加速。两者测试时均关闭loop filter,统计92秒视频的实际播放时间。

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这一测试中,i7 920全程CPU满载,8个线程的占用率高达98%。从最终结果来看,iPad Pro大致相当于降频到1.8G的四核心Nehalem平台,考虑到前者的A9X只有两个2.26G的核心(长时间满载运行会降频到2.16G),这个成绩是非常惊人的。

不过iOS平台视频播放器播放最新的HEVC编码视频的效率比较差,iPad Pro解码4k HEVC视频的性能仅仅相当于双核同频Nehalem平台。倒是在处理1080p/120fps的HEVC视频时iPad Pro表现不错,与对比PC一样能够流畅播放。

这项测试中无论是Photoshop还是imageConverter都无法让处理器满载工作,图片转换速度更依赖处理器的单线程性能。

  • 视频编码测试

笔者分别在iPad Pro上使用iMovie将一段52秒长度的4k h.264视频转换为1080p格式,在PC上则使用Adobe Premiere CC 2015完成相同操作,结果如下。

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如此大的差距显然不太对劲,最后笔者发现iOS平台主流的视频编辑应用在处理这类任务时都使用了GPU来辅助运算,大幅提高了执行速度。于是笔者在另一台Core i3-6100的PC上开启了Premiere的GPU加速进行了对比,结果依旧不敌iPad Pro,转换时间达到了57s。需要说明的是,苹果在OS X平台的专业视频软件FCP X的GPU辅助编码效率也高于Adobe Premiere,iOS版iMovie很可能继承了这一优势。

iOS平台还有一款基于CPU运算的视频转码应用iConv。使用这款应用进行转码测试时的结果则非常不稳定:将视频编码为MPEG4、WMV8格式时iPad Pro的速度大致相当于i7 920的一半,但在x264编码任务中前者的性能只有后者的1/5不到。不过iConv使用的是较老版本的x264编码组件,是否为ARM平台做过针对优化也未可知。

测试中的有趣细节

在App Store里挑选适合与PC对比的应用是相当困难的事情,除了本文列举的应用外笔者还尝试了十几种其他软件,但都难以得出可靠的结果。

网页性能测试中,如果在iPad Pro上使用分屏功能同时打开两个浏览器执行Kraken测试,则成绩会下滑到4400ms左右;相比之下PC平台打开多个浏览器同时执行测试并不会降低成绩,可见iOS的分屏功能的性能还是有很大优化空间的。双核心处理器至少应该以同样的性能同时处理两份测试。

在文件解压项目中,iOS上的一些文件管理应用的文档解压速度堪称"蜗牛爬行",解压一张图片都要耗时一秒以上。一个包含几千张图片的压缩包需要处理一个小时,令人叹为观止;

视频播放测试中,App Store流行的几款应用的解码性能差距很大,解码HEVC视频的效率最多有数倍的差别;

iOS平台多数视频编辑应用都是为GPU高度优化的,效率也相差无几。令人惊讶的是它们输出的视频画面质量很高,与CPU编码的结果难以区分,不像Windows平台下的GPU编码应用那样在输出画质上总要逊色一筹;

iOS平台的图像处理应用在iPad Pro上有着非常流畅的表现,对多张图片进行批量滤镜操作的响应速度极快,丝毫不逊色于Windows下的Photoshop。只是由于难以量化结果,本次测试没有包含这一类项目;

无论是何种应用场景,A9X的功耗表现都非常出色。在视频转码任务中,iPad Pro在10%屏幕亮度下满载运行6小时还有10%电力,堪称移动设备续航冠军。

总结

从以上任务的对比情况来看,iPad Pro在真实的使用场景下的综合性能表现是足够与主流PC相提并论的。但是由于软件优化等因素影响,这些测试并不能准确地反映A9X芯片的CPU、GPU性能水平。

某些应用场景中iPad Pro的表现非常出色,但在另一些情况下它和主流PC的性能差距又是天壤之别;还有很多PC能做的事情在iOS平台并没有合适的应用。只有当Windows平台的大型软件完整移植到iOS平台,或者苹果Mac系统迁移到自己的芯片上时我们才有条件全面、准确地衡量苹果自研芯片的性能。

然而我们也应该意识到,移动芯片=低性能的局面已经成为历史,基于ARM指令集的处理器现在已经有资格同低功耗的x86 芯片一较高下了。或许不用过很长时间,我们就可以看到ARM平台与x86平台的全面对抗了。未来ARM阵营究竟能达到怎样的高度,让我们共同来见证吧

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