換用ARM架構的自研芯片后 能為蘋果帶來什么?

來源:36氪 2020-11-21 07:05中投網 A-A+

 

  11月11日的凌晨,在手機和電腦屏幕前存在著一種狂歡與一種失落,沖淡了這個日子原本的意義,一邊是剁手黨們的買買買,另一邊則是果粉們愁容滿面——新的Mac值得入手嗎?

  先打消這個念頭吧,如今沒有實際產品,蘋果也未公布具體發售日期。是騾子是馬,等拉出來溜溜再看看也不遲。蘋果在2020年雙十一的凌晨推出了用于Mac產品線的自研芯片M1,該芯片采用ARM架構,正式向此前Intel的X86說再見。蘋果早早為這一步做了預告,今年6月22日蘋果召開全球開發者大會,便宣布了“用兩年時間將Mac產品線從Intel處理器逐步轉向基于ARM架構的自研芯片Apple Silicon,年底將發布搭載該芯片的Mac產品”。

  從發布會中蘋果向外展示的性能來說,毫無疑問搭載M1芯片的MacBook產品吊打了它們的前輩——搭載Intel處理器的MacBook們。M1芯片采用5nm制程工藝,目前將有MacBook Air、MacBook Pro和Mac mini搭載該芯片。以MacBook Air為例,蘋果稱搭載M1芯片后,MacBook Air的CPU提速3.5倍,GPU提速5倍,NPU學習提速9倍。此外續航也是蘋果引以為傲的點:MacBook Air(M1)的視頻播放續航能力達到18小時,相較于之前延長了6小時。不用著急歡呼,根據此前真實的使用情況,并考慮到MacBook Air未配備主動散熱風扇,這一理論成績或許將打個折扣。但退一步說,M1加持后的Mac,的確有了劃時代意義。

  如今包括Mac產品線在內,iPhone、iPad和Apple Watch等產品均用上了蘋果的自研芯片,組成了真正意義上的“全芯全意全家桶”。可是蘋果為何要在此時開始Mac產品線的處理器平臺大遷徙,換用ARM架構的自研芯片后又能為蘋果帶來什么?

  芯片三遷

  在擁抱ARM架構前,蘋果為Mac調整過三次芯片。

  1984年蘋果轉向了摩托羅拉的68K架構;1994年從摩托羅拉的68K架構轉向了IBM的PowerPC架構;2005年從PowerPC架構轉向了Intel處理器架構。幾乎每10年,蘋果都會給Mac調整一次處理器架構。在2005年蘋果宣布換用Intel處理器架構時,時任蘋果CEO史蒂夫·喬布斯(Steve Jobs)說:“我們認為Intel的技術將幫助我們在未來十年創造出最好的個人電腦。”喬布斯說的沒錯,如今我們熟悉得不能再熟悉的MacBook Pro和MacBook Air產品線雛形,分別是在擁抱Intel之后的2006年和2008年推出的。

  2008年1月15日的Macworld大會或許讓許多關注蘋果公司的人難忘,這一天喬布斯從一個信封中掏出了全世界第一款MacBook Air,它被稱作當時最薄的筆記本電腦。直到今天,更新了四代的MacBook Air仍舊是最受歡迎的筆記本電腦之一。從2005年到2020年蘋果采用Intel處理器架構的15年間,Mac的活躍用戶數量從1250萬增長至1億。根據市場調研機構Gartner的報告顯示,蘋果繼續保持著全球第四大PC廠商地位,排在聯想、惠普和戴爾之后。根據Gartner的預估,2020年Q3蘋果約占全球PC市場的7.7%,同比增長了7.3%。蘋果此前在財報中表示,由于今年全球疫情影響,導致大部分人只能在家辦公,拉動了Mac與iPad的市場需求。

  回過頭去看,2005年喬布斯的選擇的確讓Mac有了立足之地。而當時為何喬布斯會做出這個決定?蘋果與IBM的合作其實一直充滿著不愉快,后者所生產的Power Mac G5處理器供貨不足,并且有著明顯的散熱與功耗問題;而同時IBM又對蘋果所提出的苛刻要求也十分不滿,不愿意給蘋果多備貨。如此惡性循環,IBM已經無法滿足蘋果的要求,才讓蘋果最終選擇拋棄IBM,投向Intel。

  在這期間不僅讓蘋果換了新的芯片供應商,也給蘋果自研芯片埋下了種子。

  Intel與自研芯片

  如今蘋果放棄Intel,全面轉向自研芯片的狀況與當年IBM如同情景重現,最大的問題還是由于芯片供應商開始拖后腿。除了Mac產品線之外,蘋果已經將自研芯片應用到了iPhone、iPad、Apple Watch,甚至AirPods產品線上,其性能一年比一年更強。種豆得豆,蘋果如今能依靠自研芯片將iPhone推向巔峰,某種程度上也要感謝Intel的錯誤決策。

  在喬布斯正式推出iPhone之前,蘋果曾與Intel溝通,希望將Intel的ARM架構芯片XScale放到手機上。不過彼時的Intel CEO保羅·歐德寧——也就是那個穿著宇航員服裝與喬布斯一起宣布蘋果與Intel正式牽手合作的人,并不看好蘋果的提議,更不愿意投資ARM芯片。后來的事情證明Intel犯下了一個歷史性的錯誤,但想挽回也已經來不及了。盡管Intel還嘗試繼續研發手機芯片,可最終宣布失敗。

  iPhone也不是一開始就采用了自研芯片,經歷了iPhone前三代,到了iPhone 4,蘋果首次采用了自研芯片A4。iPhone采用自研芯片的策略一直延續到現在。不過在桌面級芯片上,Intel仍然還在為蘋果供貨,只是情況一年比一年糟。Intel遇到了芯片制程工藝方面的技術瓶頸,2015年底Intel宣布10nm工藝制程存在很大困難,相關產品將會延期至2019年。到了2018年,Intel還是沒有很好解決10nm工藝的良品率,無法量產相關產品,遂計劃將10nm工藝分拆成三代推出。Intel每年的芯片升級猶如擠牙膏。

  市場競爭如急湍,不進則退。蘋果當然無法眼睜睜看著自己前進的步伐被Intel拖慢,于是早就著手自研芯片,有了今天的Apple Silicon。事實上,據彭博社報道,2018年蘋果就開始了內部測試,基于iPad Pro搭載的A12X處理器進行開發,將其裝到Mac上,并運行macOS系統,測試結果讓蘋果感到滿意。

  成本與生態

  蘋果換用自研芯片,一方面擁有了更高的主動權與自由度,相關產品的進度不再會被別人左右,另一方面則大大降低了芯片成本。

  據此前臺媒報道,Apple Silicon處理器由臺積電5nm制程獨家代工,成本或將降到原本Intel處理器的1/4,且續航能力可長達15-20小時。而另一位天風國際分析師郭明錤則表示,受益于處理器更換,蘋果有望減少約40%-60%處理器成本,有助于成本結構與產品售價策略。當前10nm的4核酷睿i7處理器售價在300-400美元左右,14nm的8核酷睿i7處理器也要300美元。從目前蘋果透露M1芯片的參數來看,續航能力的確達到了當初預測的結果,成本也會相較Intel處理器降低不少。不過這種成本的下降并未體現在最終產品售價上。

  在蘋果官網在售的M1芯片MacBook Pro起售價為9999元,與今年5月份更新的MacBook Pro 2020起售價持平。不過從另一個角度來看,Mac投向了ARM架構懷抱之后,蘋果有了將自家產品線打造成完整閉環生態圈的基礎。iPhone已經積累的優勢,諸如安全性、圖像性能、視頻處理、音頻處理、加密性等等特點都能與Mac互通,蘋果可以在此基礎上對整個生態系統進行更好的調度,提高協同性。

  iPhone與iPad早已肩并肩站在一起,現在輪到了Mac走向這條轉變之路。Mac芯片的遷移,蘋果預計兩年時間能夠完成。

  當前為M1芯片優化的macOS Big Sur系統就是蘋果邁出的第一步,現在蘋果開發的Mac軟件以及iPhone、iPad上運行的軟件能直接在macOS上運行。macOS Big Sur為用戶提供了一種新穎的體驗,蘋果也在想辦法為開發者能夠快速地遷移軟件。蘋果稱微軟正在開發一個針對M1芯片優化的Office軟件,Adobe也在開發新版本的Photoshop。蘋果預估整個遷移過程要花兩年時間,因此目前蘋果官網仍然在銷售采用Intel處理器的MacBook Pro,不過Intel版本的MacBook Air已經全面下架。

  對于消費者來說,蘋果已經給出了一個足夠有誠意的賬面信息,無論是從處理器性能還是續航時間,搭載M1芯片的Mac都比Intel版本的Mac更加強大。但考慮到整個過渡周期長達兩年,并且目前還沒有真正的產品使用信息,而一臺售價上萬元的Mac的使用壽命普遍在兩年以上,購買前仍然需要三思。

 

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