“对于 Mac 而言,这*是具有历史意义的一天。”在 2020 WWDC 上,苹果 CEO 蒂姆库克这样形容自研处理器对于这家科技巨头的意义。
是的,你肯定已经知道,苹果在刚刚结束的 WWDC 上,正式宣布,苹果将会放弃英特尔,在 Mac 产品线上使用自研的处理器,苹果将其命名为 Apple Silicon。
2020 年 WWDC,或许我们不仅见证了苹果公司的历史,也见证了计算机漫长的发展史中,一个不能忽视的节点。
布局已久
自研处理器,尤其是 PC 端,想自研一套体系并不容易。
实际上,苹果已经为这项浩大的迁移布局已久。
2018 年 WWDC 上,苹果展示了 iOS 与 macOS 系统间应用的打通,苹果强调开发者只需要花很少的精力就能实现跨平台的移植;2019 年 WWDC,苹果正式推出了 Project Catalyst项目,开发者们可以利用苹果提供的新工具包,只要对 iPad 应用的底层代码做简单的调整,就能直接创建一个可以在 Mac 电脑上运行的应用。
到第三年,苹果推出了自研的处理器,正式打通了三个平台。*步,给开发者放出信号,第二部推出正式的计划,第三部打通平台。今年 3 月,苹果又宣布正式启动为开发者准备的新功能,用户可以一次性购买 Mac 和 iOS 的同一应用,跨平台使用。
苹果 A 系列自研芯片之强悍,无需赘述,从 2010 年 iPhone 4 的 A4 开始,苹果在近十年的时间里,已经出货了超过 20 亿枚自研芯片。
从技术到生态,苹果最终指向的,就是一个自研的、无缝的大一统生态。
这已经是苹果第四次在指令集上的转型。
上世纪 90 年代,苹果与与IBM、摩托罗拉组成AMI PowerPC 联盟,以对抗微软与英特尔。但是 PowerPC 并不算成功,那时,Win-tel 联盟如日中天,PowerPC 芯片不在产能、性能上均大幅落后,2005 年,乔布斯在那年的 WWDC 上宣布,日后将停止在 Mac 电脑中继续使用由摩托罗拉(Motorola)及 IBM 提供的 PowerPC 微处理器,改用苹果大多数竞争对手选用英特尔提供的 x86 处理器。
对于 2006 年的那次迁移,苹果在斯蒂夫·乔布斯表示,苹果迁移电脑产品硬件平台的主要原因是对IBM 在 PowerPC 技术的开发进展上感到失望,同时相信英特尔可以在日后可以更好地满足苹果的需要与部署。
而到了今年,苹果坐拥万亿市值,与庞大的硬件帝国,除了英特尔在制程等技术上进展缓慢以外,更重要的是,苹果有了更大的野心。
在大众印象中,英特尔好像总“坑”苹果,无论是基带、还是处理器。有一种观点认为,是英特尔不争气,导致苹果失望,不带英特尔玩了。
但英特尔不行了,还可以用 AMD 呀?7nm 的 ZEN 2 不香吗?
其实不管是英特尔还是 AMD,对于苹果来说并无太大区别,英特尔挤不挤牙膏,AMD有没有翻身,苹果最终都会走出这一步,这家公司从始至终想要的,都是自研。
浅层次的原因,自然是更好地把握产品节奏,更新换代需要跟着上游的节奏走,生产发布的时间、产品线定义等等,主动权都会回到自己手里。
而更深层的,是苹果真正想实现硬件的大一统,打通 iPhone、iPad 与 Mac 产品线之间的藩篱,为了实现这个目标,自研处理器,也只是其中的一小步。
当年苹果在 PowerPC 上没能实现的自研梦,二十年多后能在 ARM 上实现吗?
性能,不需要担心吗?
如果你追了今年的 WWDC,应该会对 A12Z 在演示中的强悍性能印象颇深,A12Z 相当于 A12X 的“升级版”,解锁了一颗隐藏的 GPU,A12X 为8 核 CPU +7 核 GPU 架构,晶体管数量多达 100 亿颗,GeekBench 测试中,搭载 A12X 的 iPad Pro 跑分已经能够媲美当时的标压 i5-8300,而 GPU 方面,也已经能和 1030 这种级别的独立显卡掰掰手腕。
苹果在 ARM 上的设计能力已经是行业首屈一指,和当年 PowerPC 时期相比更是如此,这样的技术力,以及多年 ARM 经验的积累,让苹果有底气去向更高的性能迈进。
当然,跑分只能代表一款处理器段时间内的峰值性能,想要达到长时间稳定的性能输出,还要考虑功耗、散热等等因素,A12X 的功耗只有 8W,而英特尔 Core Core i7-8700K 这种规格的处理器,TDP 已经超过 90 W。
曾经,ARM 与 X86 是井水不犯河水的关系,前者专心低功耗的解决方案,统治了移动端芯片;后者则用于性能强劲的 PC、服务器的处理器。
然而,随着 ARM 性能的逐渐发展,二者的界限也逐渐模糊。
需要明确的是,X86 与 ARM 并无先进与否,甚至,ARM 架构并不天生在能效比、功耗上就优于 X86,之所以会有 ARM 能效比更好的印象,是二者所面对的市场不同。说的更通俗点,(绝大多数)ARM 的设备是用电池的,而(绝大多数)X86 设备是插电源的。
未来在 Mac 上,如果有了更好的散热系统、更强的电源支持,苹果的 A 系列芯片会能释放出更强大的性能。实际上,得益于苹果强大的 IC 设计能力,基于 ARM 的自研处理器性能是不需要担心的,况且在制程上(5 nm),就已经*了目前英特尔的处理器不少,比起 7 nm 的 AMD ZEN2 也有优势。
现场演示过程中,最新发布的 macOS Big Sur 已经可以在 A12Z 上正常运行,同时,第三方的 office、Adobe Photoshop 以及苹果自家的 Final Cut Pro X 和 Logic Pro X 都能在这台设备上流畅地工作,剪辑 4K 视频,甚至,比在现有的 Macbook Pro 上运行还要流畅,在性能差别不大的情况下,要么是 ARM 处理器能效比更高,要么是苹果的软硬件协同真的神奇。
而发布会上展示的 A12Z,应该只是对外的一个 demo 以及给开发者适配所需,正式的 Mac 产品,应该会搭载全新的自研芯片产品线,性能会更强,从而和 iPad 区分开来。
目前的消息显示,苹果 ARM 架构的 Mac 处理器,依然会采用 SoC(System on Chip)的形式,即把 CPU、GPU、内存等打包封装在一个芯片上,因为 ARM 的精简指令集需要的晶体管数量更少,因此可以整合了更多的子单元,包括CPU、GPU、神经引擎(Neural Engine)、先进电源控制模块、安全隔区Secure Enclave等等。
这些苹果已经在 iPhone、iPad 上玩了几年的技术,会给 Mac 带来一些全新的体验,比如有了神经引擎的加速,在图像处理等过程中,就可以拥有更快的速度。哦对了,ARM 架构也就意味着你想玩大型游戏更费劲了,当然,Mac 本来也玩不了啥游戏。
注重能效比、续航的轻薄本产品,比如 MacBook Air,MacBook Pro 13,郭明錤的报告中提到,与搭载 Intel 处理器的 Mac 相比,ARM Mac 的效能会改善至少 50~100%。
除了续航高了以外,这类产品也可以设计得更轻薄,风扇什么的可以砍掉。ARM 过去的老本行就是能效比高,发热低,这与 MacBook Air 等产品的相性很合,也可以肯定的是,未来 ARM 的 MacBook 续航会有不小的提升。
真正的挑战是,Mac Pro 等产品的高性能处理器,也就是 X86 过去所擅长的领域。Mac Pro 产品所搭载的 Xeon,是英特尔最强的产品之一,苹果能够在短时间内用新的架构实现相同的效果吗?要知道,专业用户对于性能挑剔得很。
供应链消息人士@手机晶片达人的消息称,台积电有一个超过 300 人的专属团队(涵盖研发,设计,先进工艺,封装)在与苹果深度合作开发开发苹果 PC,NB 等产品下一代的 CPU (不是以往的手机AP)。
但是苹果已经在发布会上强调,只有两年的过渡时间,之后会全线采用自研的处理器。实际上,苹果也必须这么做,无论是轻薄本还是高性能的台式机,不能左右互搏,必须用一套底层。届时,苹果所畅想的美好景象就是,轻薄本续航大幅*对手,全天候使用无压力,且更轻更薄更优雅;性能系列产品拥有者比“至强”更强悍的性能,且通过人工智能等应用,大幅提高生产力与使用效率。
我们相信苹果的技术力,但两年的时间,仍然很紧迫。
走向封闭
苹果内设备之间的联动,已经是业界*。但苹果似乎还不满意,iPhone 与 iPad ,尽管有些应用还没适配就是粗暴的拉伸,但至少还算是互通的。而 Mac 与 iPhone 和 iPad 之间,还是有一道不高不低的门槛,而这个门槛,就是 X86 与 ARM 的不同选择带来的。
苹果想让自身体系内的产品交流变得更自由,代价是,整套系统对外,更封闭了。苹果向来是以“封闭”著称,封闭与开放无所谓好坏,封闭的生态,让苹果的掌控力更强,从而拥有了更好的体验。
但 Mac,其实并不如 iPhone iOS 般封闭,是苹果高墙上的一个缺口。Mac 能装双系统,Windows 阵营的笔记本能装“黑苹果”,我们习以为常,毕竟当年的 Mac 产品,官方就是对于 Windows 有着支持的。
而苹果将 Mac 也纳入自研体系后,尽管 Windows 早就实现了对于 ARM 的支持,但是苹果自研芯片意味着以后想“开后门”将变得像 iPhone 一样困难,如果苹果官方不支持,那么很可能 Mac 不能装 Windows 了,黑苹果很可能也会成为历史。
换做 2006 年的苹果,可能还没有底气这么做。而如今,苹果坐拥万亿市值,以及庞大的硬件帝国,有底气走出这样封闭的一步。微软、Adobe 门,可都是在开发者大会上给苹果站台呢。
不过,苹果纵然有着相当高的号召力,但过渡的阵痛期是不可避免的,据 appleinsider 报道,英特尔周一表示,苹果依旧是其客户,公司会在“多个业务领域”继续支持苹果,不过英特尔也坚称公司的处理器能够提供比苹果芯片更好的体验。
跨平台开发有多难,问问 WP 就知道了,就是因为跨平台的门槛,导致 WP 应用生态跟不上,最终消失在历史长河中。
为了让开发者更好的适配,苹果推出一系列的技术,还包括一个 Quick Start 计划,开发者可以用 500 美元申请,不仅能得到一台搭载 A12Z 的 Mac mini,还可以获得开发支持、访问实验室等等,不过,这设备最后要还给苹果。
发布会上的演示上,Mac 已经能够无缝使用针对 iOS 开发的 App,而 iPad 也能运行更为专业的 Mac 应用,以后,一个应用,无缝跨平台使用。这其实也是苹果过去几年一直希望达到的目标,未来,iPad 与 Mac 的区别,也许真的就只有交互方式,与性能释放的区别了。坦白说,就算是苹果,目前做得也不算好,而如今自研处理器的出现,能加速这一愿景的实现吗?
只有苹果能完成的事
如果你关注到微软过去几年的动向,你会发现苹果现在正在干的,其实是微软一直没干成的事。在 PC 端占据统治地位后,微软也开始把触角伸向移动端。但 Windows Phone、ARM 架构的 Windows RT 已经是失败的产品,微软的 Surface 产品线,也是从 ARM 转回 X86,“重操旧业”才获得了新生。
不少厂商也曾推出过基于 X86 架构的移动端芯片、产品,无一例外,均以失败告终;而一些品牌也进行了 ARM 平台 PC 产品的尝试,比如高通也推出过骁龙芯片的笔记本版本,搭载在一些二合一、轻薄本产品中,主打低功耗,全天候连接,但雷声大雨点小,性能羸弱,只剩续航优势。
换句话说,无论是 X86 杀向移动端,还是 ARM 反攻 PC,过去的产品都没有走出它们原有的定位。而苹果并不打算走这样的老路,从手机的低功耗、便携,到 Mac Pro 这样的性能怪兽,在苹果的规划里,都是 ARM 架构的。
这当然很难,但从现实来看,如果最有钱、现金流最多的科技公司苹果,都没把这事做成,那么别家就更没戏了。
至于苹果的老朋友英特尔,苹果只占其 5% 左右的营收,即便是全盘转型,单从芯片营收上来看,不会对英特尔造成太大的威胁。英特尔更担心的是,以苹果的行业号召力,ARM 生态的产品与应用会不会在几年内开始快速增长,甚至曾经 X86 的拥趸们都有倒戈的可能,从而动摇 X86 曾经几乎垄断的 PC 市场。英特尔依然是 PC 行业难以撼动的巨头,但 X86,可能真的要面临挑战了。
此次 WWDC 的主角,毫无疑问是苹果的 ARM 自研处理器。你的下一台电脑,何必是电脑,这也许不仅仅是 iPad 的广告语,也是苹果对于过去几十年稳固的 PC 市场的战斗檄文。
21229起
融资事件
4435.76亿元
融资总金额
11659家
企业
3220家
涉及机构
512起
上市事件
6.45万亿元
A股总市值