自研處理器，蘋果(AAPL.US)的戰(zhàn)斗檄文

本文來自虎嗅網(wǎng)，作者：古泉君。

“對于 Mac 而言，這絕對是具有歷史意義的一天?！痹?2020 WWDC 上，蘋果(AAPL.US)CEO 蒂姆庫克這樣形容自研處理器對于這家科技巨頭的意義。

是的，你肯定已經(jīng)知道，蘋果在剛剛結(jié)束的 WWDC 上，正式宣布，蘋果將會放棄英特爾(INTC.US)，在 Mac 產(chǎn)品線上使用自研的處理器，蘋果將其命名為 Apple Silicon。

2020 年 WWDC，或許我們不僅見證了蘋果公司的歷史，也見證了計算機(jī)漫長的發(fā)展史中，一個不能忽視的節(jié)點。

布局已久

自研處理器，尤其是 PC 端，想自研一套體系并不容易。

實際上，蘋果已經(jīng)為這項浩大的遷移布局已久。

2018 年 WWDC 上，蘋果展示了 iOS 與 macOS 系統(tǒng)間應(yīng)用的打通，蘋果強(qiáng)調(diào)開發(fā)者只需要花很少的精力就能實現(xiàn)跨平臺的移植;2019 年 WWDC，蘋果正式推出了 Project Catalyst 項目，開發(fā)者們可以利用蘋果提供的新工具包，只要對 iPad 應(yīng)用的底層代碼做簡單的調(diào)整，就能直接創(chuàng)建一個可以在 Mac 電腦上運(yùn)行的應(yīng)用。

到第三年，蘋果推出了自研的處理器，正式打通了三個平臺。第一步，給開發(fā)者放出信號，第二部推出正式的計劃，第三部打通平臺。今年 3 月，蘋果又宣布正式啟動為開發(fā)者準(zhǔn)備的新功能，用戶可以一次性購買 Mac 和 iOS 的同一應(yīng)用，跨平臺使用。

蘋果 A 系列自研芯片之強(qiáng)悍，無需贅述，從 2010 年 iPhone 4 的 A4 開始，蘋果在近十年的時間里，已經(jīng)出貨了超過 20 億枚自研芯片。

從技術(shù)到生態(tài)，蘋果最終指向的，就是一個自研的、無縫的大一統(tǒng)生態(tài)。

這已經(jīng)是蘋果第四次在指令集上的轉(zhuǎn)型。

上世紀(jì) 90 年代，蘋果與與IBM、摩托羅拉組成AMI PowerPC 聯(lián)盟，以對抗微軟與英特爾。但是 PowerPC 并不算成功，那時，Win-tel 聯(lián)盟如日中天，PowerPC 芯片不在產(chǎn)能、性能上均大幅落后，2005 年，喬布斯在那年的 WWDC 上宣布，日后將停止在 Mac 電腦中繼續(xù)使用由摩托羅拉(Motorola)及 IBM 提供的 PowerPC 微處理器，改用蘋果大多數(shù)競爭對手選用英特爾提供的 x86 處理器。

對于 2006 年的那次遷移，蘋果在斯蒂夫·喬布斯表示，蘋果遷移電腦產(chǎn)品硬件平臺的主要原因是對IBM 在 PowerPC 技術(shù)的開發(fā)進(jìn)展上感到失望，同時相信英特爾可以在日后可以更好地滿足蘋果的需要與部署。

而到了今年，蘋果坐擁萬億市值，與龐大的硬件帝國，除了英特爾在制程等技術(shù)上進(jìn)展緩慢以外，更重要的是，蘋果有了更大的野心。

在大眾印象中，英特爾好像總“坑”蘋果，無論是基帶、還是處理器。有一種觀點認(rèn)為，是英特爾不爭氣，導(dǎo)致蘋果失望，不帶英特爾玩了。

但英特爾不行了，還可以用 AMD 呀?7nm 的 ZEN 2 不香嗎?

其實不管是英特爾還是 AMD，對于蘋果來說并無太大區(qū)別，英特爾擠不擠牙膏，AMD有沒有翻身，蘋果最終都會走出這一步，這家公司從始至終想要的，都是自研。

淺層次的原因，自然是更好地把握產(chǎn)品節(jié)奏，更新?lián)Q代需要跟著上游的節(jié)奏走，生產(chǎn)發(fā)布的時間、產(chǎn)品線定義等等，主動權(quán)都會回到自己手里。

而更深層的，是蘋果真正想實現(xiàn)硬件的大一統(tǒng)，打通 iPhone、iPad 與 Mac 產(chǎn)品線之間的藩籬，為了實現(xiàn)這個目標(biāo)，自研處理器，也只是其中的一小步。

當(dāng)年蘋果在 PowerPC 上沒能實現(xiàn)的自研夢，二十年多后能在 ARM 上實現(xiàn)嗎?

性能，不需要擔(dān)心嗎?

如果你追了今年的 WWDC，應(yīng)該會對 A12Z 在演示中的強(qiáng)悍性能印象頗深，A12Z 相當(dāng)于 A12X 的“升級版”，解鎖了一顆隱藏的 GPU，A12X 為8 核 CPU +7 核 GPU 架構(gòu)，晶體管數(shù)量多達(dá) 100 億顆，GeekBench 測試中，搭載 A12X 的 iPad Pro 跑分已經(jīng)能夠媲美當(dāng)時的標(biāo)壓 i5-8300，而 GPU 方面，也已經(jīng)能和 1030 這種級別的獨(dú)立顯卡掰掰手腕。

蘋果在 ARM 上的設(shè)計能力已經(jīng)是行業(yè)首屈一指，和當(dāng)年 PowerPC 時期相比更是如此，這樣的技術(shù)力，以及多年 ARM 經(jīng)驗的積累，讓蘋果有底氣去向更高的性能邁進(jìn)。

當(dāng)然，跑分只能代表一款處理器段時間內(nèi)的峰值性能，想要達(dá)到長時間穩(wěn)定的性能輸出，還要考慮功耗、散熱等等因素，A12X 的功耗只有 8W，而英特爾 Core Core i7-8700K 這種規(guī)格的處理器，TDP 已經(jīng)超過 90 W。

曾經(jīng)，ARM 與 X86 是井水不犯河水的關(guān)系，前者專心低功耗的解決方案，統(tǒng)治了移動端芯片;后者則用于性能強(qiáng)勁的 PC、服務(wù)器的處理器。

然而，隨著 ARM 性能的逐漸發(fā)展，二者的界限也逐漸模糊。

需要明確的是，X86 與 ARM 并無先進(jìn)與否，甚至，ARM 架構(gòu)并不天生在能效比、功耗上就優(yōu)于 X86，之所以會有 ARM 能效比更好的印象，是二者所面對的市場不同。說的更通俗點，(絕大多數(shù))ARM 的設(shè)備是用電池的，而(絕大多數(shù))X86 設(shè)備是插電源的。

未來在 Mac 上，如果有了更好的散熱系統(tǒng)、更強(qiáng)的電源支持，蘋果的 A 系列芯片會能釋放出更強(qiáng)大的性能。實際上，得益于蘋果強(qiáng)大的 IC 設(shè)計能力，基于 ARM 的自研處理器性能是不需要擔(dān)心的，況且在制程上(5 nm)，就已經(jīng)領(lǐng)先了目前英特爾的處理器不少，比起 7 nm 的 AMD ZEN2 也有優(yōu)勢。

現(xiàn)場演示過程中，最新發(fā)布的 macOS Big Sur 已經(jīng)可以在 A12Z 上正常運(yùn)行，同時，第三方的 office、Adobe Photoshop 以及蘋果自家的 Final Cut Pro X 和 Logic Pro X 都能在這臺設(shè)備上流暢地工作，剪輯 4K 視頻，甚至，比在現(xiàn)有的 Macbook Pro 上運(yùn)行還要流暢，在性能差別不大的情況下，要么是 ARM 處理器能效比更高，要么是蘋果的軟硬件協(xié)同真的神奇。

而發(fā)布會上展示的 A12Z，應(yīng)該只是對外的一個 demo 以及給開發(fā)者適配所需，正式的 Mac 產(chǎn)品，應(yīng)該會搭載全新的自研芯片產(chǎn)品線，性能會更強(qiáng)，從而和 iPad 區(qū)分開來。

目前的消息顯示，蘋果 ARM 架構(gòu)的 Mac 處理器，依然會采用 SoC(System on Chip)的形式，即把 CPU、GPU、內(nèi)存等打包封裝在一個芯片上，因為 ARM 的精簡指令集需要的晶體管數(shù)量更少，因此可以整合了更多的子單元，包括CPU、GPU、神經(jīng)引擎(Neural Engine)、先進(jìn)電源控制模塊、安全隔區(qū)Secure Enclave等等。

這些蘋果已經(jīng)在 iPhone、iPad 上玩了幾年的技術(shù)，會給 Mac 帶來一些全新的體驗，比如有了神經(jīng)引擎的加速，在圖像處理等過程中，就可以擁有更快的速度。哦對了，ARM 架構(gòu)也就意味著你想玩大型游戲更費(fèi)勁了，當(dāng)然，Mac 本來也玩不了啥游戲。

注重能效比、續(xù)航的輕薄本產(chǎn)品，比如 MacBook Air，MacBook Pro 13，郭明錤的報告中提到，與搭載 Intel 處理器的 Mac 相比，ARM Mac 的效能會改善至少 50～100%。

除了續(xù)航高了以外，這類產(chǎn)品也可以設(shè)計得更輕薄，風(fēng)扇什么的可以砍掉。ARM 過去的老本行就是能效比高，發(fā)熱低，這與 MacBook Air 等產(chǎn)品的相性很合，也可以肯定的是，未來 ARM 的 MacBook 續(xù)航會有不小的提升。

真正的挑戰(zhàn)是，Mac Pro 等產(chǎn)品的高性能處理器，也就是 X86 過去所擅長的領(lǐng)域。Mac Pro 產(chǎn)品所搭載的 Xeon，是英特爾最強(qiáng)的產(chǎn)品之一，蘋果能夠在短時間內(nèi)用新的架構(gòu)實現(xiàn)相同的效果嗎?要知道，專業(yè)用戶對于性能挑剔得很。

供應(yīng)鏈消息人士@手機(jī)晶片達(dá)人的消息稱，臺積電有一個超過 300 人的專屬團(tuán)隊(涵蓋研發(fā)，設(shè)計，先進(jìn)工藝，封裝)在與蘋果深度合作開發(fā)開發(fā)蘋果 PC，NB 等產(chǎn)品下一代的 CPU (不是以往的手機(jī)AP)。

但是蘋果已經(jīng)在發(fā)布會上強(qiáng)調(diào)，只有兩年的過渡時間，之后會全線采用自研的處理器。實際上，蘋果也必須這么做，無論是輕薄本還是高性能的臺式機(jī)，不能左右互搏，必須用一套底層。屆時，蘋果所暢想的美好景象就是，輕薄本續(xù)航大幅領(lǐng)先對手，全天候使用無壓力，且更輕更薄更優(yōu)雅;性能系列產(chǎn)品擁有者比“至強(qiáng)”更強(qiáng)悍的性能，且通過人工智能等應(yīng)用，大幅提高生產(chǎn)力與使用效率。

我們相信蘋果的技術(shù)力，但兩年的時間，仍然很緊迫。

走向封閉

蘋果內(nèi)設(shè)備之間的聯(lián)動，已經(jīng)是業(yè)界頂尖。但蘋果似乎還不滿意，iPhone 與 iPad ，盡管有些應(yīng)用還沒適配就是粗暴的拉伸，但至少還算是互通的。而 Mac 與 iPhone 和 iPad 之間，還是有一道不高不低的門檻，而這個門檻，就是 X86 與 ARM 的不同選擇帶來的。

蘋果想讓自身體系內(nèi)的產(chǎn)品交流變得更自由，代價是，整套系統(tǒng)對外，更封閉了。蘋果向來是以“封閉”著稱，封閉與開放無所謂好壞，封閉的生態(tài)，讓蘋果的掌控力更強(qiáng)，從而擁有了更好的體驗。

但 Mac，其實并不如 iPhone iOS 般封閉，是蘋果高墻上的一個缺口。Mac 能裝雙系統(tǒng)，Windows 陣營的筆記本能裝“黑蘋果”，我們習(xí)以為常，畢竟當(dāng)年的 Mac 產(chǎn)品，官方就是對于 Windows 有著支持的。

而蘋果將 Mac 也納入自研體系后，盡管 Windows 早就實現(xiàn)了對于 ARM 的支持，但是蘋果自研芯片意味著以后想“開后門”將變得像 iPhone 一樣困難，如果蘋果官方不支持，那么很可能 Mac 不能裝 Windows 了，黑蘋果很可能也會成為歷史。

換做 2006 年的蘋果，可能還沒有底氣這么做。而如今，蘋果坐擁萬億市值，以及龐大的硬件帝國，有底氣走出這樣封閉的一步。微軟、Adobe 門，可都是在開發(fā)者大會上給蘋果站臺呢。

不過，蘋果縱然有著相當(dāng)高的號召力，但過渡的陣痛期是不可避免的，據(jù) appleinsider 報道，英特爾周一表示，蘋果依舊是其客戶，公司會在“多個業(yè)務(wù)領(lǐng)域”繼續(xù)支持蘋果，不過英特爾也堅稱公司的處理器能夠提供比蘋果芯片更好的體驗。

跨平臺開發(fā)有多難，問問 WP 就知道了，就是因為跨平臺的門檻，導(dǎo)致 WP 應(yīng)用生態(tài)跟不上，最終消失在歷史長河中。

為了讓開發(fā)者更好的適配，蘋果推出一系列的技術(shù)，還包括一個 Quick Start 計劃，開發(fā)者可以用 500 美元申請，不僅能得到一臺搭載 A12Z 的 Mac mini，還可以獲得開發(fā)支持、訪問實驗室等等，不過，這設(shè)備最后要還給蘋果。

發(fā)布會上的演示上，Mac 已經(jīng)能夠無縫使用針對 iOS 開發(fā)的 App，而 iPad 也能運(yùn)行更為專業(yè)的 Mac 應(yīng)用，以后，一個應(yīng)用，無縫跨平臺使用。這其實也是蘋果過去幾年一直希望達(dá)到的目標(biāo)，未來，iPad 與 Mac 的區(qū)別，也許真的就只有交互方式，與性能釋放的區(qū)別了。坦白說，就算是蘋果，目前做得也不算好，而如今自研處理器的出現(xiàn)，能加速這一愿景的實現(xiàn)嗎?

只有蘋果能完成的事

如果你關(guān)注到微軟過去幾年的動向，你會發(fā)現(xiàn)蘋果現(xiàn)在正在干的，其實是微軟一直沒干成的事。在 PC 端占據(jù)統(tǒng)治地位后，微軟也開始把觸角伸向移動端。但 Windows Phone、ARM 架構(gòu)的 Windows RT 已經(jīng)是失敗的產(chǎn)品，微軟的 Surface 產(chǎn)品線，也是從 ARM 轉(zhuǎn)回 X86，“重操舊業(yè)”才獲得了新生。

不少廠商也曾推出過基于 X86 架構(gòu)的移動端芯片、產(chǎn)品，無一例外，均以失敗告終;而一些品牌也進(jìn)行了 ARM 平臺 PC 產(chǎn)品的嘗試，比如高通也推出過驍龍芯片的筆記本版本，搭載在一些二合一、輕薄本產(chǎn)品中，主打低功耗，全天候連接，但雷聲大雨點小，性能羸弱，只剩續(xù)航優(yōu)勢。

換句話說，無論是 X86 殺向移動端，還是 ARM 反攻 PC，過去的產(chǎn)品都沒有走出它們原有的定位。而蘋果并不打算走這樣的老路，從手機(jī)的低功耗、便攜，到 Mac Pro 這樣的性能怪獸，在蘋果的規(guī)劃里，都是 ARM 架構(gòu)的。

這當(dāng)然很難，但從現(xiàn)實來看，如果最有錢、現(xiàn)金流最多的科技公司蘋果，都沒把這事做成，那么別家就更沒戲了。

至于蘋果的老朋友英特爾，蘋果只占其 5% 左右的營收，即便是全盤轉(zhuǎn)型，單從芯片營收上來看，不會對英特爾造成太大的威脅。英特爾更擔(dān)心的是，以蘋果的行業(yè)號召力，ARM 生態(tài)的產(chǎn)品與應(yīng)用會不會在幾年內(nèi)開始快速增長，甚至曾經(jīng) X86 的擁躉們都有倒戈的可能，從而動搖 X86 曾經(jīng)幾乎壟斷的 PC 市場。英特爾依然是 PC 行業(yè)難以撼動的巨頭，但 X86，可能真的要面臨挑戰(zhàn)了。

此次 WWDC 的主角，毫無疑問是蘋果的 ARM 自研處理器。你的下一臺電腦，何必是電腦，這也許不僅僅是 iPad 的廣告語，也是蘋果對于過去幾十年穩(wěn)固的 PC 市場的戰(zhàn)斗檄文。（編輯：孟哲）