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摘要:蘋果轉(zhuǎn)投ARM芯片,但美國不生產(chǎn)ARM芯片,這會導(dǎo)致芯片產(chǎn)業(yè)外流加重,未來可能阻礙美國向產(chǎn)業(yè)鏈更高端部門擴展。并且,若ARM計算機的所有零件將都不在美國生產(chǎn),美國將來需要的每一個零件都必須進口。
今年6月22日,蘋果(AAPL.US)公司在一年一度的全球開發(fā)者大會 WWDC 上,宣布徹底放棄英特爾公司(INTC.US)的 CPU,改用自己設(shè)計的 ARM 芯片。
我們之前已經(jīng)分析過了,蘋果為什么要這樣做。主要原因是,整個蘋果戰(zhàn)略是圍繞移動端(iPhone)構(gòu)建的,它現(xiàn)在想把移動端和桌面端合成一個生態(tài),自己完全控制所有硬件和軟件,不愿再讓 CPU 這樣的核心部件受制于英特爾了。
今天接著往下談,這個“換芯”決定有什么后果。
表面上看,這是蘋果公司的“家務(wù)事”,但是實際上牽動各方的利益,產(chǎn)生一系列的連鎖反應(yīng),動搖長久以來主導(dǎo)行業(yè)的 Wintel 聯(lián)盟,甚至會影響到美國的競爭優(yōu)勢。
一、英特爾的反應(yīng)
蘋果宣布換芯以后,英特爾僅僅發(fā)了一個簡短的聲明。
“蘋果公司與我們有多個業(yè)務(wù)領(lǐng)域的合作,我們將繼續(xù)為他們提供支持。……我們相信,基于 Intel 的 PC 將為全球客戶提供最佳的體驗?!?/p>
言下之意,這只是一件小事,不用大驚小怪。市場似乎也同意這種觀點,英特爾股價當天小幅下跌,沒過幾天又漲回去了。
為什么英特爾覺得影響不大?
因為它的利潤主要來自服務(wù)器 CPU,2019年占到利潤總額的一半。個人電腦 CPU 的利潤只占到三分之一,而 MacOS 只占全世界桌面操作系統(tǒng)市場的17%[3],這樣一算,失去蘋果公司這個大客戶,利潤只會損失5%左右,甚至還不到(因為蘋果是大客戶采購,把價格壓得很低),確實影響不大。
但是,這種計算是靜態(tài)的,沒有考慮市場未來的變化。
二、Mac 電腦的未來
現(xiàn)在的局面是,MacOS 和 Windows 統(tǒng)治了桌面操作系統(tǒng)。MacOS 在專業(yè)用戶(比如程序員和設(shè)計師)中比較流行,Windows 在大眾用戶中比較流行。
Mac 電腦的 CPU 改成 ARM 架構(gòu)以后,估計有以下幾個提升。
體積更加輕便。
續(xù)航時間進一步延長。
與移動設(shè)備(iPhone 和 iPad)融為一體。手機 App 可以直接在桌面電腦運行,產(chǎn)生更多意想不到的玩法。
這幾個提升都有助于提高市場份額。唯一的缺點是,ARM 架構(gòu)的 CPU 性能不如 x86,Mac 電腦的性能可能因此有所下降。
但是,對于普通用戶來說,電腦性能只有游戲時才重要,日常使用是察覺不到的。Mac 電腦本來就不受游戲公司的青睞,游戲市場份額幾乎是零。所以,Mac 的性能下降應(yīng)該對總體銷售沒有影響,只影響少數(shù)高端的專業(yè)用戶。
綜上所述,Mac 換芯會促進銷售,進一步擴張市場份額,對 Windows 形成壓力。
三、Wintel 聯(lián)盟
Windows 從誕生的第一天,就跟英特爾公司的 x86 芯片綁在一起。
1980年,IBM 公司推出自家的個人電腦時,做出了兩個歷史性的決定。第一個是操作系統(tǒng)外包給微軟公司的 MS-DOS 系統(tǒng)(Windows 的前身),第二個是 CPU 采用英特爾的8088芯片。
8088的上一版就是8086芯片,英特爾因為8086芯片創(chuàng)造了一套新的指令集,后來基于這套指令集,又開發(fā)了286芯片、386芯片、486芯片……所有基于這套指令集的芯片,就都統(tǒng)稱屬于 x86 架構(gòu)。
IBM 當年選中英特爾的8088芯片,有一個附加條件,那就是 x86 芯片必須有第二家生產(chǎn)商,不能一家壟斷。英特爾只好選了一家叫做 AMD 的小公司,把 x86 指令集授權(quán)給它。直到今天,x86 的生產(chǎn)商還是只有英特爾和 AMD 兩家。
IBM 的那兩個決定,后來被評價為歷史上最愚蠢的商業(yè)決定之一,沒有成就它自己,而是成就了微軟和英特爾,使得它們成為個人電腦時代的兩大贏家,稱霸操作系統(tǒng)和處理器領(lǐng)域。它們連在一起,就被稱為 Wintel 聯(lián)盟。
四、微軟的 ARM 嘗試
移動設(shè)備的出現(xiàn),動搖了微軟和英特爾的霸主地位。因為移動設(shè)備芯片必須耗電少、發(fā)熱小、成本低,這些條件只有 ARM 架構(gòu)才能滿足, x86 架構(gòu)全部不具備。
微軟由于跟英特爾綁在一起,所以這兩家公司一起被淘汰出移動設(shè)備市場,一點市場份額都沒有拿到。微軟看到這種苗頭,從很早開始,就想著支持其他的 CPU 架構(gòu)。
1996年,微軟發(fā)布 Windows CE ,支持嵌入式系統(tǒng)。這是微軟自從跟英特爾合作后,第一次支持非 x86 的架構(gòu)。Windows CE 第一版只支持 MIPS 架構(gòu),第二版開始支持 ARM 架構(gòu)。
2000年,Windows CE 升級成 Windows Mobile,作為微軟的掌上電腦解決方案。
2010年,為了跟 iPhone 和安卓抗衡,Windows Mobile 升級成了 Windows Phone,用戶界面和應(yīng)用程序格式完全改變。
這幾個系統(tǒng)都是微軟為 ARM 架構(gòu)開發(fā)的,雖然名字里面有 Windows,但是其實跟 Windows 沒關(guān)系,只是界面比較相似而已,所有 x86 的應(yīng)用程序都無法在上面運行,必須為這些系統(tǒng)單獨開發(fā)。
它們都沒有成功,微軟在智能手機市場一敗涂地,Windows Phone 很快就消失得無影無蹤。微軟不甘心這樣退出,于是改變策略,開始考慮讓 Windows 真正移植到 ARM 架構(gòu)。
2012年,微軟宣布“ Windows on ARM”項目,正式名稱為 Windows RT,并在第一代 Surface 平板電腦首發(fā)。
Windows RT 雖然基于 Windows 8,但是應(yīng)用程序不通用,只能安裝應(yīng)用商店里面官方的少數(shù)幾個應(yīng)用程序,用戶大失所望。
2015年,隨著 Windows 8 升級到 Windows 10,微軟又發(fā)布 Windows 10 移動版,開始讓 Windows 10 適配 ARM 架構(gòu)的手機。
Windows 10 移動版支持 Win32 API,但還是不能直接運行 x86 程序,需要重新開發(fā)一下。這個系統(tǒng)很快也失敗了。
2019年,微軟發(fā)布了 Surface Pro X 平板電腦,這是第一臺真正可以跑 Windows 10 家庭版的 ARM 筆記本。這時距離微軟第一次為 ARM 架構(gòu)開發(fā)軟件,已經(jīng)過去了20多年。
微軟為這臺電腦提供了一個 x86 模擬環(huán)境,通過翻譯層可以直接運行32位的 Windows 桌面軟件,但還是不支持64位的桌面軟件。更糟的是,模擬環(huán)境里面運行的程序,性能都不好,幾乎沒法用于實際工作。這臺平板的高端型號售價一萬多元人民幣,唯一優(yōu)點就是便攜(ARM 的特性),實用性還不如一臺幾千塊的 x86 架構(gòu)筆記本,市場反響平平。
通過上面漫長的歷史回顧,可以看到,微軟其實一直想適配 ARM 架構(gòu),無奈迄今為止所有嘗試都不成功。但是,它已經(jīng)距離在 ARM 上順暢運行 Windows 系統(tǒng)的最終目標越來越接近了。
值得一提的是,蘋果在 WWDC 大會上演示 ARM 架構(gòu)時,用的示例軟件就是微軟的 Office 辦公套件。
微軟已經(jīng)丟失了手機市場,在服務(wù)器市場的份額非常微小,如果再輸?shù)糇烂媸袌觯厩熬熬秃懿幻?。所以可以預(yù)言,為了不讓 Mac 電腦搶走桌面市場份額,微軟一定會奮起反擊,繼續(xù)適配 ARM 架構(gòu),最終實現(xiàn) Windows 可以同時支持 x86 和 ARM 兩種架構(gòu)。
五、英特爾的 ARM 煩惱
如果蘋果開始提供質(zhì)量更好、功能更多的 ARM 筆記本和臺式機,微軟繼續(xù)完善 ARM 版本的 Windows 系統(tǒng),眾多的硬件廠商(惠普、戴爾、聯(lián)想、華碩……)紛紛跟進,發(fā)布不同品牌的 ARM 桌面電腦,那么消費者在 x86 和 ARM 之間會怎么選擇?
到了那個時候,對于普通消費者來說,可能除了游戲?qū)S秒娔X,其他場景下 ARM 架構(gòu)都是比 x86 更好的選擇。
如果那樣的話,英特爾公司就真的有大麻煩了。
英特爾不是一家單純的芯片設(shè)計公司,它還有自己的芯片工廠。所有的英特爾芯片,都是自家工廠生產(chǎn)的。如果大眾市場轉(zhuǎn)向 ARM 芯片,x86 芯片銷量大減,那么英特爾的工廠就會產(chǎn)能過剩。
那時,英特爾的管理層除了設(shè)法保住 x86 的銷量,還不得不考慮一個令人煩惱的問題了:為了賺更多的錢,要不要也讓自家工廠生產(chǎn) ARM 芯片?
21世紀的頭幾年,英特爾曾經(jīng)購買過 ARM 指令集的授權(quán),推出了名為 XScale 的一系列 ARM 芯片。后來,英特爾的高層覺得 ARM 直接威脅 x86 的高利潤,ARM 越成功,x86 就越危險。2006年,英特爾就把 XScale 產(chǎn)品線賣掉了。
現(xiàn)在,英特爾又面臨著同樣的難題:支持 ARM,會進一步打擊自家的 x86;不支持 ARM,會錯過下一波的市場浪潮,丟失獲利機會。
六、美國計算機產(chǎn)業(yè)的外流
英特爾工廠是美國境內(nèi)最先進的半導(dǎo)體工廠,如果它繼續(xù)抵制 ARM(考慮到英特爾保守的經(jīng)營風格,幾乎必然如此),那么所有的 ARM 生產(chǎn)訂單都會被海外工廠拿走。蘋果的 ARM 芯片已經(jīng)確定由臺積電生產(chǎn),高通和 Nvidia 的 ARM 芯片也是由臺積電生產(chǎn)的。
這對美國計算機產(chǎn)業(yè)是非常糟糕的。美國已經(jīng)失去了內(nèi)存記憶體產(chǎn)業(yè)、磁盤產(chǎn)業(yè)、液晶面板產(chǎn)業(yè)、電子零件產(chǎn)業(yè),現(xiàn)在就連 CPU 產(chǎn)業(yè)都在離開。按照現(xiàn)在的這種趨勢,ARM 計算機的所有零件將都不在美國生產(chǎn),美國將造不出 ARM 計算機,每一個零件都必須進口。
制造業(yè)的重要性在于,它會產(chǎn)生規(guī)模經(jīng)濟和大量的工程技術(shù)人才儲備,會帶動一個地區(qū)出現(xiàn)產(chǎn)業(yè)集群和完整的供應(yīng)鏈。美國正是由于制造業(yè)外流,導(dǎo)致它沒有動力更新薄弱的基礎(chǔ)設(shè)施,以及補充數(shù)量不足的工程師。
制造業(yè)的外流,意味著一個國家正在喪失工具方面的技能。蘋果公司 CEO 蒂姆·庫克,曾經(jīng)這樣解釋為什么蘋果公司選擇中國來制造電子產(chǎn)品。
關(guān)于中國的電子制造業(yè),普遍的觀念是那里勞動力成本低,所以才選擇在那里建立外包工廠。我不確定他們?nèi)サ氖侵袊膫€地區(qū),但事實是,中國早在多年前就不再是勞動力成本低的國家。從供應(yīng)鏈的角度來看,勞動力成本并不是選擇中國的原因,主要原因是中國能夠提供的技能。
我們的產(chǎn)品需要非常先進的工具,這意味著整個配套技術(shù)都必須是最先進的。這需要很深的工具技能。在美國,你召開一次工具方面的工程師會議,我不知道能不能坐滿一個會議室,但在中國,可以坐滿多個足球場。
一個國家只要掌握了制造方法,哪怕只是組裝方法,它就遲早會誕生自己的獨立品牌,向產(chǎn)業(yè)鏈更高端的部門擴展。中國的手機產(chǎn)業(yè)就是一個最好的例子。以后,即使美國想重新發(fā)展制造業(yè),也會由于成本原因而困難重重,美國的出廠價是60美元,中國的出廠價只要20美元,這就很難競爭了。
從這個角度看,ARM 設(shè)備正在崛起,而美國不生產(chǎn) ARM 芯片,導(dǎo)致芯片產(chǎn)業(yè)外流加重,對美國計算機行業(yè)的長遠競爭力是非常不利的。
七、半導(dǎo)體行業(yè)的格局
世界上的芯片公司可以分成三類。
第一類,同時設(shè)計和生產(chǎn)芯片,比如英特爾和三星。
第二類,只設(shè)計芯片,沒有自己的工廠,生產(chǎn)全部外包,比如蘋果、AMD 、 Nvidia、高通、華為、聯(lián)發(fā)科。
第三類,沒有自己的芯片,只負責生產(chǎn)別人設(shè)計的芯片,比如臺積電、聯(lián)電、中芯國際。
目前,臺積電是世界最先進的芯片生產(chǎn)公司,擁有超過50%的市場份額。它的生產(chǎn)工藝現(xiàn)在是7納米,已經(jīng)可以做到5納米量產(chǎn),正在研發(fā)3納米。按照市值計算,它是世界最大的半導(dǎo)體公司。
英特爾的生產(chǎn)工藝比臺積電落后兩代,現(xiàn)在是14納米。這也是英特爾芯片表現(xiàn)不佳的一個重要原因。所以,盡管英特爾公司的利潤超過臺積電、Nvidia、AMD 的總和,但是股價增長緩慢,市值已經(jīng)被 Nvidia 超過,讓出了美國最大半導(dǎo)體公司的寶座。
臺灣的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是非常強的,也許是世界最強。臺積電是臺灣公司,Nvidia 的 CEO 黃仁勛、AMD 的 CEO 蘇姿豐、中芯國際的創(chuàng)始人張汝京都是臺灣人,更不要說整個半導(dǎo)體行業(yè)有無數(shù)的臺灣工程師。很多人說臺灣沒有石油,但是臺灣有 CPU,而石油正變得不那么重要,價格已經(jīng)低迷很長時間了。
蘋果的換芯決定,實際上會削弱美國,而加強臺灣的重要性。正是因為看到了這一點,2020年5月,美國強迫+引誘臺積電在亞利桑那州建造一座新工廠,耗資120億美元,2024年完工后將能夠生產(chǎn)5納米芯片。
八、總結(jié)
蘋果放棄英特爾,改用 ARM 架構(gòu)的 CPU,可謂“一石激起千層浪”,有些長遠的影響,現(xiàn)在還很難判斷。
可以肯定的是,接下來幾年,桌面電腦會有迅速的革新,引發(fā)計算機市場格局的重新洗牌,各大巨頭此消彼漲。其中包含和孕育了許多新的機會,值得我們仔細觀察和把握。
(編輯:郭璇)