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。
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： 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。
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：
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。
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。
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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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。
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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： core i7 920 @2.66ghz， turbo mode on
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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。
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。
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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。
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。
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总结
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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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