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苹果自研芯片:步步惊心

刘旷 2020-06-13 12:30:33

文章经授权转自公众号:刘旷(ID:liukuang110)

近日,苹果放出了自研芯片的最新动向。据相关科技媒体报道称,苹果准备最早在其本月举行的年度开发者大会上宣布,Mac电脑将改用自主研发的处理器,以取代英特尔的芯片。

这早已不是苹果首次在自己的产品中采用自研的芯片。实际上从手机处理器,到电源管理芯片、调制解调器芯片,苹果均有涉及。在芯片自研这条路上,苹果有着非比寻常的执念。

从苹果自研芯片的本意来看,苹果只是迫切希望借此加固自家护城河,同时摆脱来自高通、英特尔的影响,做到独立自主的掌控自己发展节奏的目的。但从苹果的自研历史来看,苹果自研芯片仍是不可逆转的趋势。

苹果自研芯片史

苹果作为移动终端提供商,一直以来坚持的都是其“软硬一体化”的战略,因而对自家产品供应链有着严苛的控制要求,在核心要件(比如芯片)上苹果始终坚持自研。

苹果参与芯片研发,可以追溯到乔布斯时代。90年代,微软的Windows系统与英特尔组合成Wintel,垄断电脑市场;为了抵制垄断,乔布斯宣布与IBM、摩托罗拉组成AMI PowerPC 联盟,以对抗微软与英特尔。

当时芯片由后两者具体负责、苹果参与,将PowerPC芯片装配个人电脑上,他们希望借此机会拿到PC市场的主导权,但这个愿望最终没有实现。

当时装配在苹果上面的芯片虽然是苹果、IBM等合作的芯片,但苹果还不是主导者,苹果因此在芯片生产上亏损数亿美元,最终只能惨痛退场。虽然这次尝试失败了,但这拉开了苹果自研芯片的序幕。

如今知名的苹果A系列处理器正是目前人们知道最多的芯片产品线,其被广泛应用于苹果的iPhone、iPad、TV和Homepod等产品上。苹果A系列处理器最早可追溯到2010年iPhone 4手机上的A4处理器,随着iPhone的更新换代,其A系列处理器也在不断更新,功能越发强大。比如,2019年其产品采用的A13将采用7nm EUV工艺的A13。

当然,A系列芯片只是其自研芯片的一种,其旗下芯片还包括用于智能应用的M系列协助处理器,用于Apple Watch智能手表的S系列芯片,以及用于MacBook Pro安全隐私保护的T系列芯片等等。

为了构建自己“软硬一体”的闭环生态,苹果在芯片这个核心元器件上下足了功夫。不过,芯片产业重资产、重研发的特点,决定了其烧钱的特性,苹果也不会例外,甚至搞不好还会影响苹果的利润率。那么,苹果为什么还要搞自研芯片,尤其是现在自研基带芯片这种高难度的芯片呢?

其实,一言以蔽之,苹果的芯片供应商不是很给力,而苹果对保持领先有着异乎寻常的执念,这正是其下定决心做自研的关键。

盟友不给力

1994年,苹果公司与IBM等合作的第一代Power PC芯片在其电脑Power Mac的使用大获成功,但却因为后续产能不足,导致苹果建立以自己为主导的个人电脑市场的梦想破灭。

不过,苹果与IBM的芯片合作还是持续到了2005年。2006年,苹果正式终止了与IBM的合作,选择与它的老对手英特尔合作,因为IBM已经不能满足苹果的需求了。

当时,苹果对IBM给苹果的供货颇为不满。实际上,IBM对苹果严苛的芯片设计要求导致的成本高企相当不满,因此不愿意给与苹果多余备货,这拖累了苹果的最终产能,招致苹果不满,从而选择与英特尔联手。

有趣的是,苹果如今选择离开英特尔,与当初离开IBM如出一辙。英特尔“挤牙膏”一般的芯片升级速度,让苹果高层担心苹果作为市场主导者的领先地位会受到影响。因而,对英特尔也颇为不满。

高通的芯片不错,苹果开始也很乐意与高通合作,但高通一年比一年高的授权费用,还是让苹果不堪重负。心怀不满的苹果向美国法院告发高通垄断,引起诉讼大战。

随后,苹果开启了“双供应商”策略,加深与英特尔合作。但英特尔5G掉队,苹果指望不上,与三星合作也被对方以产能不足为由给拒了,苹果只好重新与手握专利的高通罢兵讲和。

但龃龉已生,苹果虽然使用高通的产品,但依旧难掩提防之心。当然,自研芯片更重要的意义是节省成本。苹果在核心元器件上掌控度高,这是让苹果以占全球13.3%的市场份额而拿下全球智能手机90%利润的关键。

苹果要想继续提升其生态的价值,必然加强对芯片环节的掌控力度,进一步提升其对核心原器件的控制水平。

不过,从各方面的条件来看,苹果的自研芯片之路或许并不如其所想象的那样容易。

生态适配存风险

早在2018年,就有消息人士称,苹果将发布代号为“Kalamata”的自研处理器项目,以便在2021年推出新iMac电脑的新处理器,让外部开发人员做好准备。 据悉,苹果新处理器或将基于iPhone和iPad所使用的芯片相同的技术,但新Mac仍将运行MacOS操作系统,而不是iOS。

说到底,该处理器使用的技术是基于ARM的架构技术,这种架构与英特尔芯片的底层架构截然不同。这意味着开发人员时间针对新研发组件优化自己的软件。

知名软件专业人士李楠认为,ARM架构运行在Mac OS上面问题不会太大,就看苹果是否愿意这么做。他认为,苹果已经做过多次切换指令集和硬件的尝试,也并没有受到太大影响。

只要Mac非触摸、触摸板为主的交互方式不变,mac OS对用户而言也会基本稳定,不太会影响用户体验。

不过,风险还是存在的,系统底层安排不好,最终还是要重写的,虽然苹果做这些早已轻车熟路了,但难保这次不会有这方面的风险。李楠认为如果苹果愿意使用生态霸权,要求生态开发者必须按照新生态的要求来升级软件,否则就给下架,迫使生态开发者升级的话,或许这个问题也不是太大。

所以,这中间需要过程,虽然对苹果而言或许影响没那么大,但依旧有风险。至少在2021年之前,苹果为了不影响用户体验,仍然会将英特尔的处理器芯片作为过渡方案,方便用户正常使用。

总之,苹果自研之后,环境适配仍然需要较长的时间,也存在一些不确定因素在里面。

自研之路不会终止

苹果自研芯片困难不少,但可以明确的是,苹果的自研之路不会就此停止。

回顾Mac处理器的发展史,Mac处理器芯片总共更改过两次。一次在上世纪90年代初,Mac从摩托罗拉处理器改为PowerPC,第二次则是在2005年的WWDC上,乔布斯宣布Mac从PowerPC改用英特尔处理器。

按照苹果更换处理器的规律来看,近乎每10年更换一次处理器芯片。乔布斯在2005年正式启用新处理器芯片时曾经表示,这个处理器将保障未来十年我们继续领先,而如今苹果的处理器芯片已经使用了15年时间,也该到更换的时间了。

对于雄心勃勃希望更上一层楼的苹果而言,自研对其意义则更为重大,这正是苹果矢志不渝坚持做自研的动力。

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