蘋果自主芯片將對Mac的未來產(chǎn)生重大影響

從在今年年底開始，蘋果準(zhǔn)備為其歷史悠久的 Mac 計算平臺推出一個引人注目的新架構(gòu)。這款基于 ARM 架構(gòu)、自主研發(fā)的新處理器將對 Mac 的未來產(chǎn)生重大影響，甚至幫助蘋果構(gòu)建比 Mac 更龐大的非英特爾新平臺。

在過去的 40 年里，蘋果采取了一系列激進(jìn)舉措，將其 Mac 硬件轉(zhuǎn)向完全不同的全新芯片架構(gòu)。其他任何計算平臺都沒有如此成功地完成過這樣復(fù)雜的轉(zhuǎn)變，更不用說嘗試像蘋果那樣在 Mac 上進(jìn)行三次重大變革了。從 20 世紀(jì) 80 年代的摩托羅拉 68000 到 90 年代的 PowerPC，再到 21 世紀(jì)初的英特爾 x86。

每次遷移都需要付出巨大的努力，不僅要交付新的硬件，還要改造龐大的軟件平臺并創(chuàng)建新的開發(fā)工具，以最大限度地減輕用戶和開發(fā)者向新平臺過渡的痛苦。當(dāng)蘋果在 90 年代初遷移到 PowerPC 時，當(dāng)時的其他平臺也在進(jìn)行并行轉(zhuǎn)變，包括微軟的 Windows NT、IBM 的 OS/2、Commodore Amiga 和許多其他平臺。

然而，蘋果成功完成向 PowerPC 轉(zhuǎn)變的獨(dú)特能力，卻因其他公司未能做到這一點(diǎn)而變得復(fù)雜，最終導(dǎo)致蘋果成為 PowerPC 芯片唯一的主要用戶。這種轉(zhuǎn)變的難度及其意想不到的結(jié)果可能表明，事后看來，嘗試一項如此復(fù)雜、風(fēng)險如此突出的任務(wù)最終是個錯誤。

另一方面，蘋果在大約 10 年后轉(zhuǎn)向英特爾，這在當(dāng)時被譽(yù)為高明的戰(zhàn)略舉措，使蘋果得以進(jìn)入新市場，并最終戲劇性地擴(kuò)展其 Mac 平臺。不過蘋果之所以從 2006 年開始轉(zhuǎn)向英特爾芯片，這在很大程度上是因為該公司之前的 PowerPC 經(jīng)驗，即學(xué)習(xí)如何執(zhí)行這樣的過渡。

Apple Silicon 轉(zhuǎn)型十年

那么對蘋果來說，今年再次轉(zhuǎn)向全新芯片架構(gòu)有什么好處呢？這一次，蘋果使用自主設(shè)計的定制芯片架構(gòu)，而不是購買任何個人電腦制造商都能買到的現(xiàn)成芯片。

從很多方面來說，這家電腦制造商轉(zhuǎn)向新的 Apple Silicon 并不是什么新鮮事兒。自 2008 年以來，該公司始終在開發(fā)定制芯片，并最終設(shè)計出 A4 芯片，用于 iPhone 4、初代 iPad 以及第一款基于 iOS 的 Apple TV 上。

從 2016 年開始，蘋果開始推出配備 T1 的 Mac 電腦。T1 是一款定制芯片，旨在處理 Touch ID 安全事宜，并提供系統(tǒng)管理控制器 （SMC）功能，將蘋果的英特爾 Mac 電腦與商用英特爾 PC 電腦區(qū)分開來。甚至在 T1 之前，蘋果定制的 SMC 微控制器就可以管理 Mac 的電源管理、電池充電、睡眠和休眠、視頻顯示模式以及其他定制和增強(qiáng) Mac 體驗的功能。

自 2017 年以來，新的 Mac 配備了更先進(jìn)的 T2 芯片。這款 64 位芯片可以處理從磁盤加密到圖像處理等各種任務(wù)，支持從 iPad Sidecar 到 “Hey Siri”的各種功能。在過去的幾年中，T2 Mac 實(shí)際上已經(jīng)變成了 Apple Silicon Mac，配備了提供本地 x86 軟件兼容性的英特爾處理器。

Mac 電腦如何迷上英特爾芯片

蘋果的英特爾 Mac 目前使用與運(yùn)行 Windows 或 Linux 的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) PC 相同的 Intel x86 芯片架構(gòu)。事實(shí)上，如今的 Mac 電腦之所以能如此容易地運(yùn)行 Windows 軟件或 Linux 服務(wù)器實(shí)例，本質(zhì)上就是英特爾芯片的功勞。這種共性和兼容性最初被吹捧為蘋果在 2006 年轉(zhuǎn)向英特爾芯片的主要原因。

在這種轉(zhuǎn)變之前，蘋果 Mac 電腦使用的 PowerPC 芯片可能比 x86 芯片擁有許多技術(shù)優(yōu)勢。然而，由于經(jīng)濟(jì)因素，PowerPC 越來越難以跟上競爭對手 x86 開發(fā)的步伐。到 2004 年，蘋果是僅存的使用 PowerPC 芯片的重要供應(yīng)商。臺式機(jī)領(lǐng)域的其余商家在很大程度上集中在英特爾的 x86 芯片上，這創(chuàng)造了巨大的規(guī)模經(jīng)濟(jì)，支持英特爾繼續(xù)投資于其未來幾代 x86 芯片。

由于 Mac 電腦的銷量增長緩慢，而且對 PowerPC 芯片的需求沒有增長的余地，PowerPC 架構(gòu)背后的制造合作伙伴缺乏任何類似的可靠資金支持，無法與英特爾持續(xù)不斷的芯片開發(fā)努力相媲美。

開發(fā)新一代芯片是一項極其昂貴的工作，單靠一家每年僅出貨約 330 萬臺 Mac 的 PC 制造商來說，根本不可能有足夠的資金進(jìn)行競爭。2004 年，Windows 電腦的銷量是 Mac 電腦的 56 倍。同年，PC 制造商共售出 1.825 億臺，在 PowerPC Mac 平臺和英特爾 PC 平臺之間形成了巨大的鴻溝。

蘋果從 PowerPC 遷移到英特爾平臺消除了這一鴻溝，并將英特爾的規(guī)模經(jīng)濟(jì)帶到了 Mac 上，這使得蘋果不僅可以更容易地跟上其硬件競爭對手的步伐，而且還可以在其他方面進(jìn)行創(chuàng)新，這使得 Mac 比普通 PC 更有價值。蘋果的 MacOS 本身就是個重要的例子，它為蘋果的平臺在可用性、安全性和吸引力方面增添了獨(dú)特的價值。

2012 年，市場研究公司 Asymco 分析師賀拉斯 · 德迪烏 （Horace Dediu）表示，蘋果已經(jīng)扭轉(zhuǎn)微軟在 PC 領(lǐng)域的主導(dǎo)地位，并稱其差異化的英特爾 Mac 電腦迅速改變了 Mac 與 PC 銷量之比。

圖：Windows 電腦的銷量是蘋果 Mac 的數(shù)倍

蘋果構(gòu)建比 Mac 更大的非英特爾新平臺

早在 2006 年史蒂夫 · 喬布斯（Steve Jobs）首次展示蘋果最初的英特爾 Mac 之后，另一個非常重大的轉(zhuǎn)變立即開始發(fā)生。次年，蘋果推出了 iPhone，隨后在 2010 年推出了基于 iOS 的 iPad 平板電腦。

在接下來的十年里，蘋果新的 iOS 移動軟件平臺 （基于 MacOS）變得與 Windows、Linux、ChromeOS 或其他任何操作系統(tǒng)同樣龐大，甚至在新興的移動市場爆炸式增長中，可以說是更具有影響力的軟件和開發(fā)平臺。

重要的是，新的蘋果平臺不需要英特爾芯片?？焖僭鲩L的 iPad 銷量促使蘋果成為世界領(lǐng)先的 PC 制造商，盡管一大批行業(yè)營銷集團(tuán)拼命試圖將 iPad 描繪成一款 “媒體消費(fèi)設(shè)備”。

但現(xiàn)實(shí)情況是，iPad 和 iPhone 的確正在取代 PC 的歷史角色，同時為移動計算創(chuàng)造了英特爾 PC 無法比擬的新市場。這是個典型的顛覆案例：一種創(chuàng)新的新產(chǎn)品，可以有效地與現(xiàn)有的、更復(fù)雜、更昂貴的替代產(chǎn)品競爭。

盡管微軟為制造自己的 “移動 Windows”做出了各種努力，英特爾曾多次嘗試推動 Linux 和 Android 制造商銷售其移動 x86 芯片，谷歌也在努力復(fù)制蘋果的 iPad 成功，并用自家基于網(wǎng)絡(luò)的 Chrome PC 或上網(wǎng)本與之抗衡，但還沒有其他公司能夠開發(fā)出在商業(yè)規(guī)模上能夠與蘋果 iOS 和 iPad OS 相媲美的移動計算應(yīng)用平臺，并取得類似的商業(yè)成就。

競爭對手移動平臺支持使 iOS 受益的規(guī)模經(jīng)濟(jì)

事實(shí)上，沒有其他平臺能夠取得蘋果那樣的成功，因為沒有人真正復(fù)制蘋果正在做的事情。ChromeOS 最為接近：與英特爾 Mac 一樣，它在相對標(biāo)準(zhǔn)的硬件上推出了獨(dú)特的操作系統(tǒng)。除了美國學(xué)校之外，谷歌 ChromeOS 在尋找非常便宜的硬件市場也未能獲得成功。

Android 授權(quán)廠商集體出貨了大量智能手機(jī)，但 Android 平臺的價值在應(yīng)用商店和硬件平臺之間分崩離析。Android 授權(quán)廠商的共性在很大程度上只是支持了一個更重要的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，即 ARM 架構(gòu)硬件，而不是推動蘋果無法匹敵的規(guī)模經(jīng)濟(jì)。

由于蘋果也在其 iOS 設(shè)備中使用 ARM 芯片，它從業(yè)界普遍使用的 ARM 架構(gòu)中獲益良多，包括傾注在 ARM 芯片開發(fā)和 ARM 架構(gòu)軟件工具、編譯器和其他方面的所有集體努力。因此，當(dāng) Mac 電腦利用英特爾的 PC 通用性來提升 MacOS 在 Windows 或 Linux 上的獨(dú)特價值時，蘋果的移動設(shè)備銷售卻在利用 ARM 架構(gòu)來支持 iOS 和 iPadOS 作為 Android 的卓越替代品。

但也有不同之處：雖然英特爾的臺式機(jī) x86 代表著一種專有處理器平臺，但移動 ARM 架構(gòu)是一種蘋果可以授權(quán)并獨(dú)立開發(fā)的技術(shù)，它在芯片層面上增加了獨(dú)特的價值，就像它在 MacOS、iOS 和 iPadOS 上所做的那樣。

擁抱、延伸、熄滅

通過將未來幾代 Mac 電腦轉(zhuǎn)移到自己獨(dú)特的增強(qiáng)型芯片上，蘋果再次能夠從共同的規(guī)模經(jīng)濟(jì)和增加獨(dú)特價值的專有技術(shù)進(jìn)步中獲益。值得注意的是，PC 和移動領(lǐng)域的其他競爭對手也嘗試過類似的做法，但都以失敗告終。

三星和 LG 都試圖通過 Tizen 和 WebOS 收購和開發(fā)自己獨(dú)特的軟件開發(fā)平臺。然而，在較小的智能電視和手表市場之外，Android 有效地阻止了它們在標(biāo)準(zhǔn)硬件上推動差異化軟件批量銷售的能力，無論是在手機(jī)、平板電腦還是筆記本電腦上。華為也同樣聲稱，在美國阻止華為使用谷歌的 Android 系統(tǒng)后，出于必要，該公司即將推出自己的內(nèi)部操作系統(tǒng)平臺。

安卓本應(yīng)團(tuán)結(jié)整個行業(yè)對抗蘋果。相反，它卻把被許可方鎖定在對谷歌及其政策的依賴上，同時有效地阻止了這些被許可方利用自己的軟件平臺自由創(chuàng)新。

另一方面，微軟利用 ARM 架構(gòu)的移動優(yōu)勢，多次嘗試將 Windows PC 和移動設(shè)備從英特爾轉(zhuǎn)移到 ARM。但微軟缺乏像蘋果那樣果斷地將整個平臺轉(zhuǎn)向新的芯片架構(gòu)的能力，因為微軟 Windows 平臺的大部分是由 PC 授權(quán)廠商提供的。

微軟及其合作伙伴推出的少數(shù) Windows-on-ARM 設(shè)備只是拆分了 Windows 平臺，而沒有提供顯著的附加值。與蘋果不同的是，微軟也沒有自己的芯片專業(yè)知識，這只是讓它開始依賴高通而不是英特爾，并以同樣的方式橫跨這兩種芯片架構(gòu)，就像谷歌對 Android 中的 ARM 和英特爾的支持是一種拆分的負(fù)擔(dān)，而不是真正的優(yōu)勢。

Apple Silicon 給 Mac 電腦帶來了新的平臺優(yōu)勢

在從英特爾 x86 芯片轉(zhuǎn)向自主研發(fā)芯片 Apple Silicon 的過程中，Mac 電腦將失去許多他們在 2006 年獲得的硬件兼容性。然而，自那以來，有兩件事發(fā)生了變化：第一，對許多人來說曾經(jīng)非常重要的東西來說，運(yùn)行 Windows 的需求已經(jīng)大幅下降。第二，微軟自己開發(fā)了在 ARM 上運(yùn)行 Windows 的原生能力。

與此同時，Apple Silicon Mac 將能夠在本地運(yùn)行為 iOS 開發(fā)的 ARM 軟件。這不僅意味著在 Mac 電腦上為 iOS 開發(fā)和移植 iOS 應(yīng)用程序在 Mac 電腦上運(yùn)行會更容易，而且蘋果和第三方開發(fā)者開發(fā)軟件工具和專門代碼也會更容易，這些軟件工具和專門代碼不僅使用 ARM 架構(gòu)的 CPU，還使用蘋果開發(fā)的其他芯片，包括定制的蘋果 GPU、神經(jīng)引擎，以及 AMX 機(jī)器學(xué)習(xí)加速器等功能。

對于大多數(shù)用戶來說，Apple Silicon 的這些新優(yōu)勢將比本地運(yùn)行 x86 版本的 Windows 更有價值。還要注意的是，所有這些定制的芯片處理器引擎都只有幾年的歷史，每個引擎都針對特定類型的操作進(jìn)行了調(diào)整。在 iPhone、iPad 和 Apple Silicon Mac 持續(xù)銷售的推動下，Apple Silicon 應(yīng)該可以適應(yīng)在不久的將來發(fā)展起來的新功能。

通過在任何地方使用自己的芯片設(shè)計，蘋果不僅可以增強(qiáng) Mac，還可以更快地將先進(jìn)的新技術(shù)引入其他新產(chǎn)品，從新型可穿戴設(shè)備到家用設(shè)備等。蘋果不必拘泥于為提供經(jīng)典 PC 體驗而優(yōu)化的基本英特爾 x86 架構(gòu)，而是可以改進(jìn)其 Apple Silicon Mac，推出筆記本和臺式機(jī)，這些設(shè)備不僅要計算，而且要模糊 Apple Watch 中的硬件和軟件之間的界限，并在 Continuity 模式下與其他設(shè)備無縫集成。

T2 Apple Silicon

蘋果已經(jīng)通過 T2 將其現(xiàn)有的 A 系列芯片的很大一部分功能整合到最近的 Mac 電腦中，從而實(shí)現(xiàn)了這些目標(biāo)。T2 將蘋果的定制編解碼器、存儲控制器和安全功能 （如 Secure Enclave）引入了 Mac 電腦。

通過更進(jìn)一步取代英特爾的 CPU、集成 GPU 以及目前由 x86 芯片和圍繞英特爾 x86 架構(gòu)開發(fā)的支持硬件處理的其他功能，蘋果可以從根本上把未來的 Mac 帶向全新的方向，把標(biāo)準(zhǔn) PC 甩在身后，就像 iPad 把更簡單的 Android 平板電腦拋在腦后一樣，或者就像 iPhone 芯片迅速超越了 Android 所能提供的功能那樣。

在過去的十年里，Mac 電腦越來越多地受到英特爾 x86 架構(gòu)的阻礙，而不是從其規(guī)模經(jīng)濟(jì)中獲益?，F(xiàn)在是將移動 Mac 電腦轉(zhuǎn)變?yōu)楦?jié)能、圖形化更強(qiáng)大、圖像處理更復(fù)雜以及支持機(jī)器學(xué)習(xí)功能的完美時機(jī)，這與蘋果自己的 iOS 硬件共享規(guī)模經(jīng)濟(jì)。

此外，蘋果還將獲得另一個重大好處：在其第十代 Ice Lake x86 芯片中，利用臺積電先進(jìn)的 5 納米芯片制造技術(shù)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于英特爾目前的 10 納米芯片制造能力。

這對英特爾來說也是個巨大的損失，因為蘋果是英特爾最有價值、對技術(shù)要求最高的客戶之一。隨著微軟和其他 PC 制造商也將部分生產(chǎn)轉(zhuǎn)移到各種替代芯片制造商，英特爾 x86 平臺的規(guī)模經(jīng)濟(jì)將受到嚴(yán)重削弱，這也將損害每家依賴英特爾幫助其與蘋果保持平價的 PC 制造商。

回想一下，是英特爾推動了整個行業(yè)的努力，讓 PC 制造商推出可以與蘋果 MacBook Air 競爭的超輕薄筆記本電腦。

隨著英特爾越來越無法幫助 PC 競爭對手復(fù)制蘋果的產(chǎn)品，我們很可能會看到 Mac 電腦以更接近 iPad 超越其他平板電腦的速度領(lǐng)先于商用 PC，或者 Apple Watch 將其他智能手表甩在后面，或者 iPhone 進(jìn)步，而 Android 手機(jī)則縮小了雄心，轉(zhuǎn)而推出更低的價位。

這將是一個重要的發(fā)展，因為英特爾控制下的 PC 以前沒有移動設(shè)備發(fā)展得那么快。這也可能促使其他公司嘗試新的方法，而不是僅僅推出更多圍繞英特爾平臺和運(yùn)行微軟操作系統(tǒng)的通用 PC。

如果他們無法與之競爭，我們很可能會看到 Mac 電腦銷售出現(xiàn)新的增長高潮，為創(chuàng)意用戶、企業(yè)、教育和其他領(lǐng)域帶來更先進(jìn)、聯(lián)網(wǎng)更快、更強(qiáng)大的計算設(shè)備，推動桌面計算領(lǐng)域取得類似進(jìn)步，就像我們已經(jīng)在手機(jī)和平板電腦上看到的那樣。

責(zé)任編輯：haq