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| 本文作者： 王強 | 2016-04-05 08:45 |
在去年9月的發布會上，蘋果高管介紹iPad Pro搭載的A9X芯片時特意將其與PC平臺進行了對比。根據蘋果的說法，A9X的CPU性能超越了之前一年內發布的80%的便攜PC，GPU性能則超越了其中90%的型號。不用說，這樣的對比自然引起了巨大的爭議。
支持蘋果觀點的粉絲往往會以Geekbench、GFXbench的測試數據來證明蘋果的結論，而反對者則對這類跨平臺測試的公正性、代表性嗤之以鼻。今年初，著名IT網站Anandtech以業界標準測試集SPEC CPU 2006對比了A9X和Skylake平臺超級本的性能，結論是A9X的表現接近Core M 6y30的水平，似乎為這場爭議劃上了句號。
然而，Anandtech使用的SPEC CPU測試集更多用于服務器領域，在一般家用、商用市場上代表性不高。且Anand只進行了CPU整數項目的測試，并未涉及浮點項目的對比；至于GPU方面，Anandtech使用的評測手段也依舊是GFXbench、3D Mark這樣的傳統項目。至于搭載A9X的iPad Pro在現實任務中的表現，各大媒體、評測機構則鮮有涉及。
對于用戶來說，真正決定設備的性能感受的并非測試程序的分數結果，而是實際任務的執行速度。為了更直觀地對比iPad Pro與傳統PC的任務效能，筆者決定進行一次基于真實應用的比較，探究iPad Pro在現實場景中究竟有怎樣的性能水平。
測試平臺參數
由于新購置的Skylake平臺PC出了故障，筆者決定使用一部有些年頭的PC來和iPad Pro一較高下。雙方具體配置如下：
PC——
CPU: Core i7 920 @2.66GHZ, 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
跨平臺對比性能的最大麻煩在于測試軟件難以統一。尤其是iOS和Windows平臺幾乎沒有跨平臺移植的應用，想要衡量相同軟件在兩種平臺下的性能基本是不可能的。因此筆者只能退而求其次，對于每項任務在兩大平臺選擇相對主流的應用來進行測試。顯然，這樣的對比結果必然會受到不同軟件自身優化效率的影響，因此不能準確反映不同平臺硬件的真實能力。但是對于一般用戶而言，這種測試手段更具實際意義和參考價值。
筆者選擇的對比項目為網頁JS引擎效率、文件解壓、圖片格式轉換、視頻軟件解碼、視頻重編碼，基本覆蓋了iOS平臺應用中對性能要求最高的類別。遺憾的是iOS平臺目前沒有什么3D渲染應用，也缺乏從PC平臺移植的大型游戲，因而這兩個重要的項目無法與PC進行對比。未來有條件時筆者會設法彌補這一缺憾。
接下來，就讓我們來看看iPad Pro在真實應用場景下究竟有怎樣的性能表現吧。
網頁JS引擎性能
對比網頁性能是非常輕松的任務，這里使用的是Mozilla的Kraken測試。JS測試成績主要受CPU單線程性能與瀏覽器引擎效率的影響，且后者的影響更大一些。
Core i7 920是一款很老的CPU，主頻也不算高，因此在這項測試中表現不佳。現在主流的低壓移動CPU如Core i5 6300U的成績要好很多，分數在1000ms左右，明顯勝出iPad Pro。
文件解壓測試
iOS平臺上并沒有很好用的文件壓縮解壓工具，最流行的一款應用是iZip Pro，只有比較簡單的解壓和壓縮功能。筆者使用了壓縮率達到50%的1G大小圖片壓縮包（rar格式）進行了測試，結果發現在iPad Pro和PC平臺上，文件解壓速度都只取決于SSD的性能。iPad Pro處理這一壓縮包的速度大約是85MB／s，而對比的PC受累于性能較差的SSD，速度只有70MB／s左右。在另一部搭載了高性能SSD的PC上解壓同樣文件的速度則達到了200MB／s。
筆者也曾使用不同壓縮率、不同格式的壓縮包來測試，結果基本是一致的。我們日常應用中很難遇到有極高壓縮率，非常考驗性能的壓縮文檔，因此決定解壓性能的主要參數就是存儲系統的文件復制速度。在這方面，iPad Pro的表現大致相當于配備了較老SSD的PC。
更有參考價值的任務是文件壓縮測試，遺憾的是iOS平臺上的文件壓縮工具都只有簡單打包的選項，也就是生成與源文件大小相同的壓縮包，并不涉及CPU的計算。因而文件壓縮性能也就無從對比了。
作為參考，在Anandtech進行的SPEC CPU 2006整數項目測試中，A9X的文件壓縮成績接近于同頻率的Core M 6y30處理器。
圖片格式轉換
在大量圖片轉換為不同的格式是比較消耗CPU資源的任務。iOS平臺上有一款名為imageConverter的應用可以批量將圖片在JPG和TIFF格式間進行轉換。這里使用這款應用將100張JPG圖片轉換為TIFF格式；作為對比，PC平臺上使用Photoshop CC 2015（2015.11月更新版本）執行相同任務。結果如下：
視頻解碼測試
這一環節，筆者選擇一段長度92秒的視頻進行測試。視頻分辨率為3840x2160，編碼為x264 Hi10p，幀率120fps，視頻大小為293MB。
PC平臺選擇potplayer 2015年最新版本，解碼器為FFMPEG（LAV解碼器實測性能要差很多）；iPad Pro上則使用Oplayer HD，軟件解碼模式關閉GPU加速。兩者測試時均關閉loop filter，統計92秒視頻的實際播放時間。
這一測試中，i7 920全程CPU滿載，8個線程的占用率高達98%。從最終結果來看，iPad Pro大致相當于降頻到1.8G的四核心Nehalem平臺，考慮到前者的A9X只有兩個2.26G的核心（長時間滿載運行會降頻到2.16G），這個成績是非常驚人的。
不過iOS平臺視頻播放器播放最新的HEVC編碼視頻的效率比較差，iPad Pro解碼4k HEVC視頻的性能僅僅相當于雙核同頻Nehalem平臺。倒是在處理1080p/120fps的HEVC視頻時iPad Pro表現不錯，與對比PC一樣能夠流暢播放。
這項測試中無論是Photoshop還是imageConverter都無法讓處理器滿載工作，圖片轉換速度更依賴處理器的單線程性能。
視頻編碼測試
筆者分別在iPad Pro上使用iMovie將一段52秒長度的4k h.264視頻轉換為1080p格式，在PC上則使用Adobe Premiere CC 2015完成相同操作，結果如下。
如此大的差距顯然不太對勁，最后筆者發現iOS平臺主流的視頻編輯應用在處理這類任務時都使用了GPU來輔助運算，大幅提高了執行速度。于是筆者在另一臺Core i3-6100的PC上開啟了Premiere的GPU加速進行了對比，結果依舊不敵iPad Pro，轉換時間達到了57s。需要說明的是，蘋果在OS X平臺的專業視頻軟件FCP X的GPU輔助編碼效率也高于Adobe Premiere，iOS版iMovie很可能繼承了這一優勢。
iOS平臺還有一款基于CPU運算的視頻轉碼應用iConv。使用這款應用進行轉碼測試時的結果則非常不穩定：將視頻編碼為MPEG4、WMV8格式時iPad Pro的速度大致相當于i7 920的一半，但在x264編碼任務中前者的性能只有后者的1/5不到。不過iConv使用的是較老版本的x264編碼組件，是否為ARM平臺做過針對優化也未可知。
在App Store里挑選適合與PC對比的應用是相當困難的事情，除了本文列舉的應用外筆者還嘗試了十幾種其他軟件，但都難以得出可靠的結果。
網頁性能測試中，如果在iPad Pro上使用分屏功能同時打開兩個瀏覽器執行Kraken測試，則成績會下滑到4400ms左右；相比之下PC平臺打開多個瀏覽器同時執行測試并不會降低成績，可見iOS的分屏功能的性能還是有很大優化空間的。雙核心處理器至少應該以同樣的性能同時處理兩份測試。
在文件解壓項目中，iOS上的一些文件管理應用的文檔解壓速度堪稱"蝸牛爬行"，解壓一張圖片都要耗時一秒以上。一個包含幾千張圖片的壓縮包需要處理一個小時，令人嘆為觀止；
視頻播放測試中，App Store流行的幾款應用的解碼性能差距很大，解碼HEVC視頻的效率最多有數倍的差別；
iOS平臺多數視頻編輯應用都是為GPU高度優化的，效率也相差無幾。令人驚訝的是它們輸出的視頻畫面質量很高，與CPU編碼的結果難以區分，不像Windows平臺下的GPU編碼應用那樣在輸出畫質上總要遜色一籌；
iOS平臺的圖像處理應用在iPad Pro上有著非常流暢的表現，對多張圖片進行批量濾鏡操作的響應速度極快，絲毫不遜色于Windows下的Photoshop。只是由于難以量化結果，本次測試沒有包含這一類項目；
無論是何種應用場景，A9X的功耗表現都非常出色。在視頻轉碼任務中，iPad Pro在10%屏幕亮度下滿載運行6小時還有10%電力，堪稱移動設備續航冠軍。
從以上任務的對比情況來看，iPad Pro在真實的使用場景下的綜合性能表現是足夠與主流PC相提并論的。但是由于軟件優化等因素影響，這些測試并不能準確地反映A9X芯片的CPU、GPU性能水平。
某些應用場景中iPad Pro的表現非常出色，但在另一些情況下它和主流PC的性能差距又是天壤之別；還有很多PC能做的事情在iOS平臺并沒有合適的應用。只有當Windows平臺的大型軟件完整移植到iOS平臺，或者蘋果Mac系統遷移到自己的芯片上時我們才有條件全面、準確地衡量蘋果自研芯片的性能。
然而我們也應該意識到，移動芯片＝低性能的局面已經成為歷史，基于ARM指令集的處理器現在已經有資格同低功耗的x86 芯片一較高下了。或許不用過很長時間，我們就可以看到ARM平臺與x86平臺的全面對抗了。未來ARM陣營究竟能達到怎樣的高度，讓我們共同來見證吧。
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