首页 > 科技快讯 > 自研处理器，苹果的战斗檄文

自研处理器，苹果的战斗檄文

晰数塔互联网快讯
2020-06-23 13:24

“对于 Mac 而言，这绝对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。第一步，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），就已经领先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，轻薄本续航大幅领先对手，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，已经是业界顶尖。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。