[硬件] iPhone 5纯硬件评测：给你想要的一切

bobwu

iPhone 5发布这么久了，相关的主流评价、跑分测试已经数不胜数，而权威硬件评测网站AnandTech近日奉上由创始人兼老大Anand Lal Shimpi，以及另外两位业内权威Brian Klug、Vivek Gowri合著的一篇巨作，从纯粹硬件的角度对iPhone 5进行了极为细致的考察。

CPU架构与性能、GPU性能、功耗、电池续航、屏幕、摄像头、视频播放、数据网络、GPS定位、Wi-Fi无线、扬声器……无论你关注iPhone 5的哪一点，都可以在这里找到答案，特别是对苹果首次自主设计的CPU架构进行了深度的技术挖掘，功耗和续航做了全面的对比测试，屏幕和摄像头都有非常专业的考察，4G LTE网络同样有实地检验，扬声器的测试更是百年难得一见。

总之我敢担保，在这个地球上你绝对找不到更详尽的iPhone 5技术型评测了。

这里边藏着一个小秘密，猜猜看？

【苹果的SoC处理器之路】

对于计算设备而言，中央处理器无疑是最为重要的零部件。早期的时候，苹果基本上完全依赖三星去设计和制造处理器，而三星也不傻，在倾听、满足苹果的同时也把经验用在了自家处理器和智能手机上，然后和苹果对着干。

苹果显然不喜欢这样，于是乔布斯召集了CPU、GPU行业的顶级人才，开始走自主之路，掌握核心科技。iPhone 4、iPad上使用的A4是苹果第一个自己命名的SoC处理器，不过内部的CPU、GPU技术授权还是来自ARM、Imagination，分别是Cortex-A8、PowerVR SGX535，而且仍旧由三星代工制造(到现在也是)。

后来的A5升级到了Cortex-A9、PowerVR SGX543MP2，并且经历了一次制造工艺的升级。第三代iPad里的增强版A5X则将GPU核心数量翻番为四个，也就是PowerVR SGX543MP4，而因为工艺仍是45nm，核心面积相当“庞大”，达到了163平方毫米。

iPhone 5 A6则可能是苹果历史上具有转折意义的处理器。一方面，它还在用ARM ARMv7指令集、Imagination PowerVR SGX 543MP3图形核心，但是CPU内核第一次是苹果自己设计的(后文细述)；另一方面，它是苹果第二次采用三星32nm LP HKMG工艺代工，面积比A5还要小，但明年可能就会转向台积电，彻底完成去三星化。

苹果处理器进化史

A6虽然比A5X小了很多，甚至比A5还小，但对于移动SoC处理器而言仍然有些偏大。97平方毫米的它不仅大于Tegra 3/2，甚至已经超过了GT1图形核心的Intel Ivy Bridge双核心型号，而后者可是要卖100多美元的。

但是我们还不好说移动SoC处理器核心面积的“甜点”到底是多少，120平方毫米？反正200平方毫米肯定不行。

苹果处理器核心面积对比

苹果处理器与Intel、NVIDIA Tegra横向对比

通过观察内核照片，我们可以清晰地看到A6内部的两个CPU核心、三个GPU核心、两组32-bit LPDDR2内存控制器，以及其它一些模块。

A6内核照片(Chipworks)

A6内核照片(Chipworks)

A6内核照片(UBM Tech Insights)

从A4到A6

Chipworks第一个指出，苹果自行设计的CPU内核看起来主要是手工布局的，而不是使用自动化工具。这种做法并不罕见(Intel就一直是这么干的AMD以前也是)，但对ARM SoC来说却不常见。iPhone 5发布后我们很快就确认，A6 SoC的确第一次使用了苹果自己设计的CPU核心。

ARM的授权有两种类型，其中处理器授权允许你直接拿过来ARM设计的CPU核心，放到自己的SoC里，苹果A4/A5/A5X都是如此，而架构授权让你可以使用ARM的指令集自己设计CPU核心，高通、Marvell就一直是这么做的，现在苹果也加入了他们的行列。

典型自动布局与手动布局对比

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【Swift：苹果自主设计揭密】

研究苹果的硬件总是让人十分头疼，因为苹果从来不喜欢公开硬件规格，哪怕是粗略的参数，也不会公布任何技术白皮书，甚至，你知道苹果自己设计的CPU内核叫什么吗？

如果你仔细看文章开头的表格，应该已经发现答案了：“Swift”(敏捷的)。这个成果一方面要感谢有心读者的爆料，还有对iOS 6系统代码的挖掘和研究，一般人还真不知道。

然后，频率是多少？这个倒不算太难，iPhone 5发布没多久我们就确定了其主频为1.3GHz，大大高于A5 800MHz，但并没有其它厂商动辄1.5GHz乃至2GHz的疯狂。在频率提升62.5％的情况下，苹果宣称性能进步是2x，这显然证明Swift是在A9架构上做了优化和增强的。

Chipworks估计，A6 Swift CPU核心的面积要比A5 Cortex-A9大了50％左右，如图：

两个Swift核心

两个A9核心

一级和二级缓存容量都没变，所以可以很清楚地看到CPU核心的增大。

但由于Swift可能使用了新架构，而且频率比上一代高很多，所以要对比它和Cortex-A9的底层计算性能变化并不容易，我们只好假定性能随频率线性变化，从而把800MHz A5的性能数据乘以1.625(1300/800)，得到Cortex-A9 1.3GHz下的假想性能。这种做法当然不精确，但相信也不会差得很离谱。

Geekbench 2整数性能对比，平均提升了37.2％，而且每个项目的幅度都不小，也比较均衡。

Cortex-A9有两个整数ALU单元，苹果Swift或许增加了第三个，或者3宽度前端可以更好地利用已有两个单元，但这两种可能性似乎都不是很大。如果不是并行处理的数据更多了，那就是执行单元可以更快地处理数据。

Geekbench 2浮点性能对比，平均提升了61.6％，但是分布不均，最高的超过了1.2倍，最低的则仅有7.6％。这或许与内存访问有关，毕竟A6的内存性能进步了很多，而这也能解释整数性能的提升：数据缓存访问延迟也随着内存性能的提升而大大缩短了。

另外，Cortex-A9只有一个浮点操作发射端口，严重束缚浮点性能，Swift会不会做了改变呢？

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【Swift：定制代码解读定制核心】

为了深刻理解Swift，Anand Shimpi同学决定自己写代码(他爹是计算机科学教授)，并求助于北卡罗来纳州大学的天才移动开发者Nirdhar Khazanie，将其C语言代码转换成了一个iPhone应用，还得到了一个可以设定指令和数据集大小的框架，一切就简单了。

为了验证Swift是否有第三个整数ALU单元，首先设置一个独立的整数加法循环，所有变量均彼此无关，可以最大程度地并行化，然后在iPhone 4S/5上算它几百万次。

结果同频下Swift只快了不到10％，平均延迟也只缩短了两个时钟周期，这就可以排除第三个整数ALU单元的存在了。

结合苹果自己的文档可以进一步证实，Swift只有两个整数ALU单元，每时钟周期可以执行三个操作，暗示解码器也是3宽度的，但不清楚性能提升是否与此有关。

再看浮点方面，将之前的代码改成单精度和双精度浮点加法就行了。

单精度的反而有所倒退，证明从800MHz到1.3GHz不可能完美线性提升，而在双精度下，Cortex-A9变慢了，Swift却加快了1.2倍，自然差距极大。这说明，苹果极有可能增加了第二个浮点单元，来改进FMA或者双精度浮点性能，也可能是所用代码可以利用218-bit NEON。

自己写的代码毕竟不可能完全靠谱，所以还得看看标准测试工具的。首先是大名鼎鼎Linpack的iOS移植版，对比性能和问题大小(problem size)：

虽然曲线不是特别平滑，但很明显，Swift的浮点性能优势非常大，即便是问题大小很小的时候，这证实了有关第二个浮点发射端口的猜测。

再对比800MHz原始频率的iPhone 4S：

A6在问题大小变大的时候性能损失显然更小，证明Swift可以更好地对付内存延迟，并发浮点和内存操作都很棒。

最后是iOS下另一个常用的基准测试Passmark：

五个项目都有了大幅度的提升，其中整数47％、浮点118％、质数109％、qsort字符串22.8％、加密51％、压缩17.9％。

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【Swift：高级架构、流水线深度、内存延迟】

根据之前的发现，以及其它一些资料，Swift的高级架构应该是这个样子。虽然只是象征性的，不同单元的分布位置谁也不清楚，但总体应该差不了多少。

对比Cortex-A9：

Swift的前端从2宽度升级为3宽度，仍旧是个相对很小的乱序核心，但执行端口从3个增加到5个。注意专用的载入与存储单元，可能是浮点性能骤增的原因之一。

我们知道，高通Krait也是人家自己设计的CPU核心，但高通不肯公布任何具体资料。它也是类似的3宽度前端，但是7个执行单元只有4个端口，不过具体分布就不知道了。Intel Haswell发布前九个月就敢公开整数和浮点寄存器文件，高通的都出货半年了却连高级架构都不肯透露一点！

Cortex-A15的前端也是3宽度，号称拾取带宽比Cortex-A9翻番，还可以乱序执行更多类型的指令，并使用3个独立的发射池(issue pool)来满足8个独立的流水线，包括载入与存储、两个整数ALU、两个浮点/NEON、一个分支、一个乘除法。

Swift比它肯定要差多了，更可能和Krait处在类似的水平上。

流水线深度方面，Cortex-A8是13级，Cortex-A9精简为8级但频率基本不变(所以性能更突出)，Cortex-A15则又加深到15级，高通Krait定制的是11级，顺便说Intel Atom拥有最深的16级。

Swift是多少呢？Anand Shimpi又写了两种不同的代码路径，分别有简单可预测的分支和复杂难预测的分支，最后以主代码循环的时钟周期衡量延迟。

无论简单还是复杂预测，Swift都和Cortex-A8差不多，但是要比Cortex-A9长很多，证明Swift的预测错误要比Cortex-A9多了大约50％，但是和Cortex-A8基本一致，复杂的稍多一点。据此猜测，Swift的流水线可能是12级的，跟高通Krait很接近。

但是尽管流水线深度加大了，苹果依然保住了IPC，从前边的Geekbench 2对比数据就可以看出来。应该是分支预测精度有了大幅度的改进，这也是加深流水线深度的时候芯片设计师必须注意的问题。苹果做得很好。

最后是内存延迟。iPhone 5性能测试显示了CPU核心内存带宽的大幅提升，但既然外部位宽仍是64-bit，所有这些改变肯定来自内部的缓存和内存控制器。继续自己写代码测试。

无论何种尺寸，Swift的延迟都是最低的，只不过4-16KB左右的时候差距不大。超过32KB(一级数据缓存容量)之后，Swift的优势就凸显出来了(Cortex-A8有256KB二级缓存所以有延迟增加很快)。这与其它iOS内存测试表现相符合。

低得多的内存延迟再配合专用的载入与存储端口，iPhone 5的内存性能相比iPhone 4S可以提升2.5-3.2倍。

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【六代iPhone CPU性能对比】

AnandTech这种国外媒体最令人羡慕的一点就是齐全的测试对象，比如iPhone从第一代到第六代全都有，操作系统也都是最新的，可以直观地对比性能进步。

iPhone 3G和第一代的对比显示，仅仅升级系统软件就可以带来四分之一的性能提升，但可惜iOS 6就不支持ARMv11老架构的它们了。新系统的近四代性能都不错，而且每次都进步明显，iPhone 5已经是当年第一代的整整50倍！

BrowserMark的结果也类似，而且iPhone 4S、iPhone 5都比前辈快了一倍，只不过前者是因为架构升级为Cortex-A9而且有俩核心，后者是微架构的进步和频率的大幅提升。

Geekbench 2支持iOS 6，所以iPhone、iPhone 3G就拜拜了。iPhone 5的进步之大超越以往，当然这主要得感谢内存性能的进步。

PC端上每一代新品能有20％的进步就很不容易了，所以手机端的变化堪称疯狂，也大大超越了摩尔定律曲线。这种速度最终肯定会慢下来，但至少未来两三代不成问题，特别是Cortex-A15架构必然会再次挂起旋风。

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【众手机CPU综合性能对比】

这种不同手机正面厮杀的对比相信是大家非常喜闻乐见的。鉴于柱状图都很直观，就不每个项目细评了。

测试六个项目中，Intel Atom处理器的摩托罗拉RAZR i取得了四个项目的胜利，A6 iPhone 5这四次都屈居第二，另外两个才翻身登顶。

A6的进步固然可喜，Intel Atom的潜力也大得很，毕竟人家现在才是单核心双线程，明年配合新工艺整个双核四线程，照样可以笑傲江湖，就是GPU性能得赶紧上来才行。

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【GPU分析、性能对比】

CPU部分前边blablabla了半天，GPU部分就轻松多了，三个核心的PowerVR SGX543MP3完全没什么秘密可言。

GPU规格对比部分终于收集齐全了所有型号的200MHz频率下浮点性能，可以更直观地彼此对比了。

实际性能测试也和之前进行过的差不多，全程GLBenchmark 2.5，只是加入了摩托罗拉RAZR i、RAZR M，它们的CPU分别是Atom、S4，GPU则分别是PowerVR SGX540、Adreno 255，直接证明Intel需要在GPU图形性能上好好努把力，也能上来的话就无敌了。

参考阅读

真的无敌！iPhone 5 CPU/GPU性能详测
http://news.mydrivers.com/1/242/242174.htm

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【功耗：苹果无敌 Atom给x86争光】
iPhone 4 A5带来了非常宽泛的功耗范围，兼顾高速与节能，iPhone 5 A6不但没有简化，反而做得更加复杂了，这也让简单评论续航时间长短的日子一去不复返了。
我们在不同设备上运行Mozilla Kraken JS基准测试，同时记录实时功耗曲线。这个测试支持多线程，可以很好地压榨处理器性能。测试中所有手机的屏幕亮度都调为200nits，但不可避免地大屏要更耗电一些。
先看近三代iPhone的变化：

iPhone 4的功耗很“稳定”，大部分时间都在1.3W上下，高低相差不超过0.2W。
iPhone 4S功耗看似高了一些，1.5W左右，但是因为性能更好，得以在更短的时间里完成测试，总功耗反而下来了，电池续航时间自然可以更长，但是另一方面，功耗波动的频率明显加大，幅度也增至0.3W，印证了A5处理器的宽范围功耗设计。
iPhone 5的大屏幕和高速处理器使其平均功耗达到了2W上下，增加了三分之一，但只用iPhone 4S一半的时间就搞定测试，能效自然更高，而且这次的波动幅度达到了0.5W，频率也继续加大，证明其在负载和空闲状态逐渐的切换更加频繁，空闲功耗也比上代有了进一步下降。
其它手机又如何呢？这里找来了两个版本的HTC One X：

Tegra 3、S4用差不多的时间完成了测试，但是前者功耗非常高，平均约有3.7W，而且闲下来也有1.6W之多，超过了忙碌的iPhone 4/4S，应该是吃了40nm工艺的亏，后者在2.0-2.5W之间，略高于iPhone 5，空闲状态仍旧高于iPhone 4S/5。苹果完胜。
当然，怎么能忘了Intel Atom：

RZAR M/i几乎唯一的区别就是处理器一个是高通S4，一个是Intel Atom 2GHz。有趣的是，只有Atom在速度上击败了A6，但是负载功耗也不低，大部分时间在3.3W上下，而空闲功耗稍高那么一点。换算成电池续航能力，Atom应该还是会略逊一筹，但已经是最接近苹果的了。让你们老是拿x86的功耗说事儿！

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【电池续航：略有退步 可以接受】

这是所有智能手机的痛处，也是最混乱的地方，至今没有一个很权威的方法去评判不同手机的电池续航能力，况且每个系统的电源管理都不一样，每个用户的使用习惯也不一样。

在消耗了大约16.5GB的蜂窝网络数据之后，AnandTech最终决定不用第三方工具，而是在自家去年定制的平板电池测试套装基础上加以适应性改进，称之为“AT Smartphone Bench 2013”(看人家评测是多较真)。再加上200nits统一亮度的屏幕、测试过程中的尽量一致性和严格性，相信这是最具参考价值的手机电池续航对比了。

当然，定制测试的坏处就是可对比数据有限，为此不得不尽量测试更多机型，最后花了累计300多个小时才完成这一各章节，相当于连续不停地跑将近俩星期——再次致敬！

5GHz Wi-Fi上网

iPhone 5坚持了十小时一刻钟，稳居第一。S4处理器的One X也接近十个小时，虽然电池容量更大但屏幕也大，处理器功耗也高，同样不容易。

iPhone 4S的成绩是八个半小时，位居第三，从侧面证明了iPhone 5的进步。

有趣的是，Atom处理器的RAZR i虽然只排第四，但还是比S4处理器的RAZR M长了大约17％。

3G/4G LTE上网

iPhone 5 4G下坚持了八个多小时，再次高居榜首，但是3G下只有不到五个小时，反而略微弱于iPhone 4S。iPhone 4非常惨淡，但可能是因为用得比较久的缘故，而参测的iPhone 4S/5都是全新的。

One X 4G表现也不赖，也最接近iPhone 5。Atom RAZR i意外拿到第三，令人惊喜，而且依然比S4版本有着19％的优势。

GLBenchmark 2.5.1图形渲染

上网都是CPU、显示器和网络的活儿，基本用不着GPU。这里使用最新版GLBenchmark 2.5.1里的GPU循环测试，以手机原始分辨率反复运行Egypt HD，帧率限定为最高30FPS。

Atom RAZR i遥遥领先，是第二名iPhone 4S的几乎两倍，但不用为它兴奋，因为其速度只有可怜的8FPS，远远低于其它机型。这再次证明，Intel好好整整GPU吧。

iPhone 5比之iPhone 4S慢了15分钟左右，毕竟两代处理器工艺是相同的，A6却多了个GPU核心。至少，它击败了S4、Tegra 3。

Wi-Fi热点(4G)

Wi-Fi热点(含平板机)

在没有Wi-Fi网络的时候，拿手机做热点是救命之举，iPhone 5能支撑五个多小时，相当不赖了，仅次于RAZR MAXX。事实上，这时候拼得纯粹是电池容量，RAZR MAXX自然沾光。

通话时间

可能很多人都忘了，打电话才是手机的基本功能，这里历代iPhone都表现平平，iPhone 5还用不了九个小时，比之iPhone 4S少了半个小时。iPhone 3GS以可怜巴巴的不足五个小时成了副班长。

然后……RAZR MAXX你疯了吧！

综合而言，iPhone 5在不同使用状态下可以坚持少则3.15个小时、多则10.27个小时，经常上网的话大概是5个小时，一般不太频繁使用的情况下8-10个小时没问题。当然，一天一充基本是跑不了的。

对比上代iPhone 4S，iPhone 5虽然增强了功耗动态管理，可以快速完成任务人后迅速休息，但毕竟更加费电了，整体来说在电池续航上略有退步。

对比其它机型，iPhone 5可以说处在中上游档次，还是很具竞争力的，就是经不住打电话，老毛病。

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【屏幕：高宽比、In-Cell】

无论480×320还是960×640，iPhone之前的屏幕高宽比都是3:2。安卓阵营虽然有各种乱七八糟的分辨率和高宽比，但大势所趋的显然是16:9，苹果也顺应了这一潮流。1136×640虽然更加奇葩，但已经异常接近16:9，只差区区2个纵向像素或者说0.16％，同样可以很好地全屏播放视频内容而几乎不留黑边，实际体验也很舒服，用惯了再回到3.5寸3:2会感到异常别扭。

当然了，无论系统还是应用都需要重新适应这种奇怪的分辨率和高宽比，好好利用多出来的176个像素。iOS 6自然要第一个上了，各处细节都已经做了相应优化，比如横向键盘的按键和间隙都更大了，不过还是没能占满。主屏幕和文件夹内都可以多放置一行图标，这个大家都知道了。

iPhone 5横向键盘

iPhone 4S横向键盘

第三方应用也得跟上，并重新提交苹果商店审核，否则就会留下黑边，特别是在横屏输入的时候会很难看。

说起In-Touch触摸屏技术，iPhone 5不是第一个采用的，但却是影响最大、讨论最广泛的。它既能减少零部件、缩小厚度，也能增强屏幕光的穿透能力，提升亮度从而节约功耗。借助这一技术，触摸屏的厚度可以减小0.5-0.9毫米，同时亮度增加最多10％。

比如说数字转换器(digitizer)就没了，它曾经独立地坐落在LCD之上，既增加了厚度，也影响了背光反射。

看见右侧iPhone 4S屏幕上那些水平短线了么？那就是数字转换器，而左侧的iPhone 5上完全看不到了

不过屏幕变薄之后，对触摸传感器的敏感度要求也更苛刻了，为此iPhone 5同时使用了德州仪器和高通的控制器来进行屏幕控制、触摸感应，而之前都只用了德仪的单颗芯片。随着技术的进步，未来应该还会回归单芯片。

通过检测，iPhone 5的新触摸屏没有在感应质量或性能上发生任何变化，这显然是好事，用户不会感觉到任何不同。

种种改进之下，iPhone 5的室外显示效果相比于iPhone 4S有了很大的进步，看图吧：

不过室内使用的时候完全看不到任何差异：

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【屏幕显示质量对比：几近完美】

AnandTech之前曾经对iPhone 5的屏幕进行过专业而深度的解析，并且对其完整的sRGB色域覆盖推崇备至，但那次只有和iPhone 4S的对比，显然不过瘾。

不过在测试之前先说明一下，iPhone 5的屏幕供应商不止一家，而是来自夏普、LG Display、Japan Display，所以不能保证所有的屏幕都有完全相同的质量，如果谁测出来不同的结果请勿大惊小怪。

从显微镜下观察可以看出，iPhone 5的亚像素几何形状和尺寸没变，还是一块“视网膜”屏幕。

iPhone 5

iPhone 4S

One X

Galaxy S III

下边是亮度(白)、亮度(黑)、对比度的众机型对比测试，期间屏幕亮度均为100％。

三项指标中iPhone每一代都在持续进步，特别是从iPhone 4开始成绩都相当不错。iPhone 5的黑度和对比度成绩都很高，但是黑度稍差一些，处于中游水平。

之前我们就说过，iPhone 5兑现了苹果的承诺，实现了完整的sRGB色域覆盖。其实，新iPad才是第一个做到这一点的，但是iPhone 5表现更佳。对比iPhone 4S的进步我们已经见识过了，再看看和其它机型的对比。

饱和度与伽玛

iPhone 5

iPhone 4S

One X

Galaxy S III

图中圆点和方框越是逐个接近，证明屏幕的色彩还原能力越好。iPhone 5确实是迄今最接近sRGB的智能手机，看起来苹果对屏幕的质量要求和校正已经达到了一定水准。

GretagMacbeth ColorChecker

iPhone 5

iPhone 4S

One X

Galaxy S III

iPhone 5自然不能说是完美，但已经非常非常接近标准色彩了，比其它机型也好得多。

灰度和伽玛

iPhone 5

iPhone 4S

One X

Galaxy S III

对比

由于测试样机的不同，这次的结果和上次的略有差异，但是iPhone 5仍然要比其它机型好得多。

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【摄像头：内涵的进步】

在苹果历史上，iPhone 4S摄像头的进步幅度是最大的。iPhone 5后置摄像头的硬件参数看起来没多大变化，还是1.4微米像素、F/2.4光圈、800万像素，但是为了配合机身，整个光学系统轻薄了很多，整体小了25％，而这并不容易做到。焦距也缩短了4.2％，视野因此稍宽了一些。

前置摄像头在iPhone 4上第一次加入，iPhone 4S仍然维持了VGA级别，iPhone 5则终于提高到了1280×960，FaceTime视频聊天也进入了720p高清行列。

iPhone历代后置摄像头参数对比

iPhone 4/4S/5(前后)摄像头对比

后置摄像头技术上的改进也是相当丰富的，包括新一代ISP(不是全新的但至少有很多增强)、立体降噪、智能滤镜、更好的低光拍摄性能(低光加速模式)、更快的捕捉速度(号称44％)。

实际测试也证明，iPhone 5摄像头的启动时间、HDR捕捉时间、拍摄最短距离等也都优于前几代产品，整体感觉快速、顺畅了很多。

芯片级的分析发现，iPhone 5后置摄像头使用的还是索尼CMOS，但没有了IMX145的型号标记。苹果一贯习惯独家定制，这里应该也不例外。虽然没有任何确切资料，但可以猜测苹果在IMX145的基础上进行了各种定制和增强，尤其是ISO 3200几乎已经是极限了。

摄像头前窗也从光学玻璃换成了蓝宝石材料，后者有着仅次于钻石的表面硬度、出色的耐腐蚀性、极佳的透过率，化学成分上只有一种水晶氧化铝(Al2O3)，可以做得更薄，用它做摄像头窗口几乎是完全无色的。

iPhone 5后置摄像头

iPhone 5前置摄像头

iOS 6还带来了全景拍照模式，不但支持iPhone 5也支持iPhone 4S，宽度最大10800像素，高度最大2590像素左右，而且除了横着拍，全景模式也可以竖着拍的。

iPhone 5 (10800×2588)

iPhone 4S (10784×2332)

One X (8888×2179)

Galaxy S III (4928×1488)

垂直全景模式

有意思的是，很多人可能没注意到，iPhone 5拍出来的照片最大分辨率为3264×2448，高宽比3:2，但是预览窗口的分辨率为944×640，高宽比大约为3:2。为什么会不一样？苹果没有解释过，猜测唯一的可能就是预览的时候看着更舒服，4:3的话两侧会有黑边。

另外一个插曲，iPhone 5连续拍照的话闪光灯可能会过热，然后就会提示你需要“冷静”，iPhone 4/4S可没这么贴心。

bobwu

【摄像头：静态拍照对比、紫色光圈问题】

评价手机摄像头质量如何，最直观也是最简单的方法当然是拍照出来比比看，不过这样完全是看主观感受，缺乏量化和精确度。AnandTech再次整理了自己的一套测试方法“Smartphone 2012 Camera Bench”，从理论和实际两方面进行考察。

以下各个项目的成绩排列依次为：iPhone 5、iPhone 4S、iPhone 4、PureView 808、Galaxy S III、One X、Galaxy Nexus、Galaxy Note II。

GMB色彩测试卡：

iPhone 5的自动白平衡相对比较好一些。

ISO12233 Test Chart标准分辨率测试卡(标准解析力测试图)：

iPhone 5/4S都可以数到16.5，Galaxy S III/One X则是大约16，iPhone 4就只有15了。PureView 808只能说是个“畜生”。

网格畸变：

iPhone 5的枕形畸变略微大于iPhone 4S，但无关大局。

拍照样张实在是太多了，这里就不一一贴过来了，感兴趣的烦请自行移步查看：

关灯闪光拍摄：
http://www.anandtech.com/Gallery/Album/764

开灯拍摄：
http://www.anandtech.com/Gallery/Album/763

前置摄像头：
http://www.anandtech.com/Gallery/Album/2376

其它机型样张图库：
http://www.anandtech.com/Gallery/Album/738

室外拍摄的时候iPhone 5、iPhone 4S几乎没有任何差异，但因为iPhone 5改变了闪光灯的漫射，照明范围会光很多，室内拍照差异就很明显了。

感谢新增的低光加速模式，较暗环境下拍照才能看出iPhone 5最大的进步，即便不是照片只从预览框里就能察觉出来。根据照片EXIF信息，iPhone 4最大ISO 1000，iPhone 4S仅有ISO 800，iPhone 5则能做到ISO 1600-3200，而最大曝光时间都是1/15秒。

其他手机，Galaxy S III ISO 640，曝光时间超过1.5秒，One X ISO 1200，未报告曝光时间，PureView 808没有低光模式手动设置ISO 1600，曝光时间超过1秒。

室内低光拍摄(亮度4lux)：

iPhone 5

iPhone 4S

iPhone 4

Galaxy S III(MSM8960)

One X(MSM8960)

PureView 808

iPhone 5/4S室外低光拍摄对比(不用说谁是谁吧)：

顺便再说说所谓的紫色光圈(Purple Haze)现象，iPhone 5拍照时如果镜头视野之外有个强光源就很容易出现这种现象。开始的时候有人怀疑这是iPhone 5所用蓝宝石外层玻璃的缘故(因为大多数蓝宝石珠宝看起来偏紫么)，但事实上，无论名贵手表还是摄像头上的蓝宝石窗口都完全不影响任何光的穿过。也有人说是色差现象，更是无稽之谈。

专家告诉我们，这其实不过是摄像头模块里边部分离散的光，“染”上了氟化镁(非常常用而看起来呈紫色的抗反射涂层)还是其他什么抗反射涂层的紫色而已。

反正责任在苹果(你不承认也没用)，而不是用户的使用方式。解决起来也很简单，挡住离散光就行了。

其实，iPhone 4S也存在这种现象，只不过比较少见，iPhone 5更宽的视角和更大的主光线角度则增大了出现几率。看看：

iPhone 5

iPhone 4S

iPhone 5

iPhone 4S

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【摄像头：视频拍摄】

iPhone 5摄像头的视频拍摄无论硬件还是如软件都有所改进。首先，由于屏幕变成了16:9，拍摄视频时不再有裁剪或者黑边，而是直接全屏，相关控件也透明化了。

苹果还加入了一个其他很多手机都有的功能，拍摄视频的时候也可以同时拍摄一张最高1920×1080分辨率的静态照片，只要点击右上角的相机按钮即可，但事实上这张照片并不是单独拍摄的，而是将视频里的一帧拿出来存成JPEG图像文件而已。

拍照界面

拍摄界面

拍摄过程中

拍摄时截取静态照片

内涵层面上的主要变化也有两个，其一是改进了ISP和电子图像稳定，但这个除非特意寻找一般是看不出多大不同的，当然对比iPhone 4就很不一样了。

另外就是视频编码，后置摄像头能以CABAC(基于上下文自适应的二进制算术编码) H.264 High Profile的编码形式、17Mbps的码率拍摄1080p分辨率、30fps帧率的视频，相比之下iPhone 4S同样分辨率和帧率以H.264 Baseline编码的码率为22-24Mbps。这既带来了画质的极大改善，也缩小了视频文件体积。

研究发现，A6处理器中的视频编码器是Imagination Technologies PowerVR VXE380，解码器则是VXD390，据猜测A5处理器中可能也有它俩，但之前频率不够高，不足以应付High Profile。

前置摄像头则可以拍摄H.264 Baseline 11Mbps 720p 30fps，大大强于iPhone 4S VGA 3.5Mbps，比后置的进步幅度大多了。

但奇怪的是，前后摄像头的音频都是单声道的64Kbps AAC。下一代应该得立体声了吧。

iPhone 5后置

iPhone 4S后置

iPhone 5前置

iPhone 4S前置

iPhone 5/4S视频拍摄对比：
http://images.anandtech.com/reviews/gadgets/apple/iPhone5/camera/videocap/4Svs5Videos.zip

bobwu

【4G：苹果的第一部LTE手机】

如果iPhone 5是一本三个章节的书，那么A6处理器可以占一节，屏幕和工业设计占一节，剩下的一节无遗就是蜂窝网络了，尤其是4G LTE。新iPad是苹果的第一款LTE设备，iPhone 5则是苹果的第一部LTE手机。

iPhone 5的基带是高通MDM9615，台积电28nm工艺制造，面积仅为10×10毫米(上代MDM9600 45nm 13×13毫米)，属于第二代LTE基带，内部核心与S4 MSM8960里整合的基本一样，支持的制式包括Category 3 LTE FDD/TDD、3GPP Release 8 DC-HSPA+ (42.2Mbps HSDPA/5.76Mbps HSUPA)、TD-SCDMA (4.2/2.2Mbps)、GSM/GPRS/EDGE、1x-Advanced、EVDO Rev.A/B。

值得一提的是，它还是高通第一个原生支持语音的基带，MDM9600/9200需要搭配高通SoC才支持语音，所以采用在了只需要数据的新iPad里。

与该基带搭配的是收发器65nm RTR8600、电源管理电路PM8018。其实高通的收发器还有更新的28nm WTR1605，但才刚刚开始露头，苹果可能是担心供货不足而没有采纳，也不排除今后悄然升级的可能。

苹果已经宣布了iPhone 5的两个硬件型号：A1428(GSM)、A1429(GSM/CDMA)。它们支持不同的LTE频段，但是WCDMA、GSM/EDGE频段是相同的，都支持HSDPA Cat. 24 (DC-HSPA+ 64QAM 42Mbps)、HSUPA Cat. 6 (5.76Mbps)，但只有A1429 CDMA支持CDMA2000 1x、EVDO。

LTE就复杂多了，三种版本各自对应着不同的频段，而且都要比苹果官网上列出来的规格丰富很多，一如iPad 3。因为具体的制式和技术跟国内没多大关系，就不细说了，但值得一提的是有关中国移动版iPhone 5的传闻，据说设备编号为A1442，支持TD-SCDMA，但闹腾了一阵至今没有定论，移动能否引入也不好说。

需要注意的是，无论LTE抑或EVDO都不能同步处理语音通话和数据传输。Verizon iPhone 5的做法是在通话期间从LTE快速切换到CDMA 1x，然后快速切回，而且速度极快，用户基本感觉不到。如果你非要在打电话的时候上网，会提示蜂窝网络不可用。

虽然4G距离国内用户还很遥远，但相信大家肯定非常关心LTE究竟能达到多快的下载和上传速度。下边就来实际测试一番，所用工具还是最通用的Ookla speedtest.net。

LTE支持多种不同的频道带宽和天线配置，所以理论速度也不尽相同，当然频道带宽越大、天线越多(iPhone 5有两个)，速度也会越快，而且还得看基带的规格。UE Category 3 MDM9615 20MHz频道上的最大下载速度为100Mbps。AT&T在美国不同地区使用了10MHz、5MHz两种频道，最大下载速度分别为73Mbps、37Mbps。

LTE峰值下载、上传速度表(20MHz频道的是UE Category 4)

之前就说了，iPhone 5还支持DC-HSPA+，但是在美国只有T-Mobile才提供，AT&T不打算搞这个，所以暂时测不了了，只能跑HSPA+。

下载速度：

AT&T LTE 5MHz

AT&T LTE 10MHz

AT&T HSPA+

Verizon LTE 10MHz

上传速度：

AT&T LTE 5MHz

AT&T LTE 10MHz

AT&T HSPA+

Verizon LTE 10MHz

延迟：

AT&T LTE 5MHz

AT&T LTE 10MHz

AT&T HSPA+

Verizon LTE 10MHz

AT&T 5MHz FDD LTE网络表现不错，下载和上传分别达到了32.77Mbps、14.6Mbps，相当接近理论值37Mbps、18Mbps，但是在菲尼克斯进行的10MHz测试距离73Mbps、36Mbps的理论值还差不少，其中下载不到50Mbps，下载刚超过25Mbps，不过18.41Mbps的平均下载还是说得过去的。

WCDMA HSPA+的表现有些意外，下载超过了12Mbps，iPhone 4S上可跑不到这么高。

Verizon LTE 10MHz也不错，上传、下载的平均速度都更快，下载峰值也更高。

bobwu

【Wi-Fi：终于5/2.4GHz双频段了】

其实苹果在很多技术上都颇为落后，在其它大量智能手机都支持5/2.4GHz单流双频段的Wi-Fi 802.11n之后，iPhone 5才终于姗姗来迟：2.4GHz频段上的带宽最高还是20MHz，以保证和蓝牙的共存，但是保护间隔率更短，PHY传输率最高可达72Mbps；5GHz频段的带宽提高到40MHz，PHY传输率也翻番达到了150Mbps。

除了提高速度，支持5GHz频段还有更重要的意义，那就是在2.4GHz频段已经严重超载、干扰众多的情况下，可以带来大量更多空闲的通道，保证Wi-Fi连接的稳定性。

不过在系统设置方面，苹果并没有像很多Android手机那样让用户选择自动、仅用2.4GHz，或者仅用5GHz，而是两个频段只用单独一个SSID，从而大大简化了普通用户的使用难度。实际使用中，两个频段之间的切换也是几乎完全感觉不到的。这才是新科技应有的样子，用户只管享受就是了。

iPhone 5使用的无线芯片是博通BCM4334，台积电40nm RF CMOS工艺制造，单芯片支持802.11a/b/g/n Wi-Fi、蓝牙4.0+HS、FM射频，还有相关的RF前端、所有过滤器和功率放大器，组成了一个简单易用的套装。在支持双频带的同时，这款芯片也大大降低了功耗，得到了很多智能手机的采纳。至于支持802.11ac的BCM4335，现在显然还不是时候。

测试使用iPerf，衡量从服务器到手机的传输速度，基站是第五代Airport Extreme。首先从六个地点(办公室往返一趟算两个)对比iPhone 4、4S、5。

5GHz频带和40MHz带宽大发神威，在办公室里上来就让iPhone 5跑出了95.7Mbps的高速度，而使用2.4GHz频带和20带宽的iPhone 4/4S只能刚刚超过40Mbps，还不到iPhone 5的一半。

离开办公室进入走廊，iPhone 5也回到了2.4GHz频带，速度跌至42.5Mbps，但依然比两位前辈分别快了60％、2.3倍。继续走远，无论沙发上、卧室里还是厨房里，iPhone 5的速度优势都非常明显。

返回办公室的时候立刻重新测试一次，检验每代iPhone在改变802.11n MCS(调制编码)的适应时间。iPhone 5这次有些不给力，花了好几分钟才在5GHz信号里重新返回5GHz频段，刚开始的时候速度甚至不如iPhone 4S，而后者因为一直都是2.4GHz频段，很快就会基本“满血复活”。iPhone 4只恢复了一半的速度。

对比其它手机，iPhone 5 5GHz虽然未能击败使用MSM8960处理器、直接整合WCN3660 WLAN基带的One X、EVO 4G，但已经远远甩开了同样使用BCM4334的两款Galaxy S III。这是因为iPhone BCM4334-HSIC之间需要绕过USB 2.0，自然赶不上人家单芯片集成的，但至少强于其它使用SDIO的。

bobwu

【GPS定位：小步慢跑】

和之前的iPhone 4S、iPhone 4 CDMA一样，iPhone 5也同时支持美国GPS、俄罗斯GLONASS两套定位导航系统，而且完全依赖于高通基带。之前分别是MDM6610、MDM6600，均支持高通的gpsOneGen 8，而现在的MDM9615则支持gpsOneGen 8A，唯一的变化就是功耗有所降低，并增强了LTE与GPS、GLONASS共存的和谐性，功能上是完全一样的。

下代基带MDM9x25会带来更新的gpsOneGen 8B，但具体变化不明，估计也只是细节上的优化。

这种基带整合导航已经成为未来的趋势，因为可以使用独立的端口执行下变频收发和额外的过滤，并直接进行处理，不再额外需要专用天线。也正因为如此，大量的Wi-Fi/Bluetooth/FM整合芯片都已经索性不再集成GPS。

总的来说，iPhone 5在导航方面变化不大，而大量实践证明，新机的表现还是可以称得上完美的。虽然苹果在地图服务上的首次尝试备受诟病，但定位还是相当快速、精确的，在室内也表现不错。

【扬声器：用耳朵去倾听】

一般的评测里你可是找不到这方面的内容的。

iPhone 4S/4在扬声器设计上基本没有变动，而随着iPhone 5改用更小巧的闪电接口，扬声器也有充裕的空间改变一下了。

一般测试扬声器就是用仪器记录一定距离外的平均音量，这里iPhone 5 3英寸(7.6厘米)为81.87分贝，相当高了，比起iPhone 4S/4S也“吵闹”了很多，但这并不能告诉我们音质如何。

于是改用Blue Yeti USB麦克风分别记录iPhone 5/4S 90％音量下的扬声器输出，包括一次ASOS标准测试和两首歌曲。

对比倾听可以发现，iPhone 4S即使在90％音量下也出现了明显的扭曲，在录音中和iPhone 5区别很大。这主要是因为当时通话使用的是AT&T(窄带AMR)和PSTN(公共交换电话网络)，4kHz之上都会被滤掉，频谱分析也显示iPhone 4S 4kHz之上浪费了太多能量，iPhone 5就控制得更好。

ASOS频谱与录音：iPhone 5

ASOS频谱与录音：iPhone 4S

Play With The Changes频谱与录音：iPhone 5

Play With The Changes频谱与录音：iPhone 4S

Feel It All Around频谱与录音：iPhone 5

Feel It All Around频谱与录音：iPhone 4S

简单地说，iPhone 5的扬声器音质比iPhone 4S有了不小的进步，音量也大了一些。手机喇叭自然不能指望多高级，但平常通话、玩游戏、听音乐也足够凑合用了。

顺便再说说降噪问题吧。iPhone 4使用了语音和音频尝试Audience提供的一颗earSmart独立芯片，iPhone 4S A5直接整合到了处理器内部，iPhone 5 A6改成了苹果自己的方案。Audience说他们为苹果提供的方案完全符合对方的一切要求，但最终苹果没有采纳。

iPhone 5上有三个麦克风，分别位于底部、背面上方的摄像头和闪光灯之间、正面上方的听筒旁边，其中第三个就是用于听筒降噪的。通过把玩发现，iPhone 5的听筒降噪会在适应5-10秒钟后启动，而且有多种不同的模式。它当然不是一直启用的，只有在环境噪音较大的时候才会介入，效果还不错，对比iPhone 4S也有明显的进步。

下边是一段测试录音，感兴趣的听听吧(环境音乐噪音最高94dBA)。

iPhone 5

iPhone 4S

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加长夜用型

chengxyt

BD