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苹果要推出自研芯片


导读 苹果计划在明年推出其带有自研处理器的 Mac 电脑。彭博社进一步指出,苹果现在在研究的 Mac 处理器有三款,这是他们基于下一代 iPhone 所用的 A14 处理器开发的芯片,知情人士说,第一个 Mac 处理器将会比 iPhone 和 iPad 中的处理器快得多。在彭博社报道中,他们把这个称之为苹果最具野心的计算机芯片计划。

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我们知道,在过去的十几年来,苹果不但推出了其用在手机的A系列芯片,还推出了用在 iPad 的A系列衍生芯片、应用在 airpods 上的H系列蓝牙芯片、应用在 Apple Watch 上的W系列芯片。此外还有用于安全的T系列芯片和正在研发的 Modem 芯片。至于其他如电源管理芯片等类型的芯片,那就更不在话下了。在这个新系列芯片出来以后,苹果旗下的所有硬件都用上了自研的芯片。

不神秘的“Kalamata”计划

从彭博社的报道我们可以看到,苹果将其基于 Arm 架构设计的 Mac 电脑芯片计划叫做“ Kalamata”。Kalamata 是希腊第十大城市,也许来源希腊语“kala ommata”,意思是“美丽的眼睛”。这其实并不是苹果 mac 芯片计划的首次曝光。

据彭博社透露,早在 2018 年,苹果就开发了基于 iPad Pro A12X 处理器的 Mac 芯片,并进行了内部测试。据报道,那次的测试结果非常不错,又因为 Arm 公司一直在推动高性能芯片的设计,这就使得苹果公司的工程师对这个计划充满信心。

知情人士说,苹果公司将使用台积电的 5nm 产线制造新的 Mac 芯片。这与苹果将在下一代 iPhone 和 iPad Pro 中使用芯片的工艺相同。而其首批 Mac 处理器将具有八个高性能内核(代号为 Firestorm)和至少四个节能内核(内部称为 Icestorm)。与此同时,苹果公司正在探索具有 12 个以上内核的 Mac 处理器,以求能获得进一步发展。

消息表示,苹果已经开始设计第二代 Mac 处理器,该处理器将遵循为 2021 年 iPhone 开发的 A15 芯片架构。这表明苹果希望将其 Mac,iPhone 和 iPad 置于相同的处理器开发周期。

按照苹果的计划,他们的 Mac 芯片将在一个全新的 Macbook 系列上先试水,因为他们的处理器性能目前并不能与现在他们在 MacBook Pro,iMac 和 Mac Pro 台式计算机上采用的 Intel 处理器相媲美。

彭博社表示,尽管与 iPhone 和 iPad 采用统一的芯片设计,但苹果这个使用自研 Arm 处理器的 Mac 仍将运行 macOS 操作系统,而不是 iPhone 和 iPad 的 iOS 软件。而苹果公司也正在探索开发一种工具,以确保为基于 Intel 处理器开发的旧 Mac 机开发的应用程序仍可在新机器上运行。但这并不是一件很容易的事情,微软之前曾经试过将 Windows 系统迁往基于 Arm 处理器开发的电脑上,但并没取得成功。

此外,公司还拥有一项称为 Catalyst 的技术,该技术可使软件开发人员面向 iPad 开发的应用程序能够 Mac 计算机上运行。

“离开英特尔的转变非常复杂,需要苹果的软件,硬件和组件采购团队之间密切合作。鉴于当前的全球供应链情况,这种转变可能会被延迟”,知情人士强调。

苹果在打什么算盘?

在苹果的 Mac 发展史,已经进行了三次的 CPU 架构转移:

第一次是在 1984 年,随着 Macintosh 128k 发布,苹果将苹果 II 的 8 位 6502 处理器改用成摩托罗拉的 68k 处理器架构;第二次平台迁移是在 1994 年,苹果放弃使用摩托罗拉 68k 处理器,改用 Power PC 处理器;第三次是在 2005 年,在当年的 WWDC 大会上,时任苹果 CEO 的乔布斯宣布停用 IBM 的 Power PC 架构,转向 Intel 的 X86 架构。现在则是第四次。

按照乔布斯的说法,他们之所以选择迁移电脑的硬件平台,主要是对 IBM 在 Power PC 技术的开发进度上感到失望。

相关资料显示,2003 年 6 月,斯蒂夫·乔布斯在推出配备 Power PC G5 处理器的 Mac 时曾许诺,在十二个月内会将 Power PC 处理器的时钟频率提升至高达 3 GHz。而实际上即便是在两年之后,苹果与 IBM 依然未能将 3 GHz 的 Power PC 处理器投入市场,市场上的流言认为这一尴尬的局面是 IBM 其 POWER4 派生芯片组的低良品率所造成的。此外,配备在 Mac 笔记本电脑上的 Power PC 处理器,在运作时产生的巨大热量,也广被同时期的业界诟病。

而现在英特尔面临同样和 IBM 当年一样的困境。因为受到制造工艺升级影响,Intel 与台积电甚至三星的差距正在进一步拉大,这影响了他们的处理器升级频率。这也许也是促使苹果转向 Arm 处理器的一个原因。

而从彭博社的报道我们可以看到,对于苹果来说,开发自己的电脑处理器有多方面的优势。

首先,这样做还将减少苹果对英特尔的依赖。最近 Intel 处理器缺货的新闻一定让大家记忆犹新,如果苹果选择了 Arm 处理器,可以向台积电甚至三星寻找帮助。

其次,自研处理器可以更好地控制其设备的性能,并将其与竞争对手区分开。现在苹果 MacBook 在与其他英特尔芯产品相比,更多的差异化是通过软件体现的。但如果他们在硬件方面能加入更多差异化的竞争,或者能帮助他们开辟一个新战场。

第三,如果 Mac,iPhone 和 iPad 运行相同的基础技术,将使 Apple 更加容易统一其应用程序生态系统并能更频繁地更新其计算机。而这样一致的系统体验,无论是开发者或者消费者,都会很有兴趣,这也将成为 Apple 的竞争力所在。

第四,这还将给苹果带来巨大的成本优势。据苹果分析师郭明錤之前透露,如果苹果用上自家的 Arm CPU,可以节省 40 - 60% 的处理器成本,但仍能获得预期的性能,以及增加电池寿命。郭明錤进一步指出,降低成本后,可让苹果有机会推出低于 1000 美元价格的 MacBook Air。这将帮助苹果基于其出色生态,用更低价格的产品去撼动市场。

英特尔将首当其冲

单从营收来看,就算苹果的 Mac 产品全部转向 Arm 处理器,对 Intel 业绩影响也仅有5%。但对这家半导体巨头来说,怕就怕在榜样的力量是无限的。

回看现在的个人 PC 市场,Intel 是绝对的大赢家,这帮助他们在过去相当长的一段时间里攫取了巨额的利润。而进入最近两年,除了 AMD 通过全新的 X86 架构想在 PC 市场与 Intel 一较高下外, 高通也推出了全新的 Arm 系列处理器,也希望在 PC 市场分一杯羹。但后者并没能取得成功,主要与 Arm 处理器的本子在系统体验和应用生态上,并不能撼动 Wintel 的江山。

但考虑到苹果过去三次架构转移的辉煌战绩,万一他们真能在这里取得成功。高通以及他们的合作伙伴会有很多的信心。现在正在做电脑、同时也做了很多芯片的华为,在这上面是否也有了更一步的想法?这都有可能对 Intel 未来产生深远影响。

在过去的十多年里,Arm 和 Intel 的角力一直没有停止。前者凭借嵌入式领域的大获成功一路向服务器芯片领域渗透,最近两年在 Ampere computing、Marvell、华为、飞腾和亚马逊的推动下,似乎开始露出新的曙光。如果这次苹果芯片能在 PC 上取得成功,这将帮助他们再下一城。反观英特尔,即使他们在移动芯片方面花费了巨资,但最终却避免不了惨败的宿命。

从苹果积极的芯片计划我们也可以看到,在上世纪八十年代,因为芯片性能需求的快速增加、产线投资成本急剧攀升,倒逼 IDM 厂商逐渐转向了 Fabless 和 Fab 分工的模式。但进入了 21 世纪第二个十年,类似 Arm 和台积电这些 IP 厂商和晶圆厂的繁荣,让系统厂商有能力以相对较低的成本,去定制自己的芯片,以打造更具差异化的产品,在竞争激烈的市场杀出一条血路。

对于某些芯片厂商来说,是时候去思考一下如何在当前的竞争环境下生存了。

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