蘋果電腦自研芯片籌謀已久： ARM和英特爾架構(gòu)之戰(zhàn)再開啟？

近日，根據(jù)媒體報(bào)道，蘋果將在6月22日的2020開發(fā)者大會(huì)(WWDC)上，宣布其Mac電腦從使用英特爾處理器轉(zhuǎn)向自研的基于ARM架構(gòu)的芯片。這并不令人意外，早在2年前，就已經(jīng)有蘋果自研電腦處理器的消息傳出，當(dāng)時(shí)業(yè)內(nèi)預(yù)期首個(gè)產(chǎn)品會(huì)在2020年公布，如今看來蘋果很有可能在本月底官宣。

報(bào)道還稱，首批Mac處理器將擁有八個(gè)高性能內(nèi)核(代號(hào)為Firestorm)和至少四個(gè)高能效內(nèi)核(內(nèi)部代號(hào)Icestorm)，這些自研芯片都將采用5nm制程工藝。作為蘋果自研芯片“Kalamate”項(xiàng)目的一部分，蘋果至少有三款搭載ARM的Mac 處理器正在研發(fā)中。

從蘋果的業(yè)務(wù)來看，其實(shí)蘋果是一家“保守謹(jǐn)慎”的企業(yè)，它的產(chǎn)品線并不多，而對(duì)于供應(yīng)商的替換，更不會(huì)突然做這樣冒險(xiǎn)的決定。

什么原因讓蘋果走到這一步?最核心的是為了提升電腦性能，同時(shí)也能不受英特爾的牽制。蘋果生態(tài)的根本邏輯是做一個(gè)閉環(huán)的系統(tǒng)，從iOS、macOS到A系列等自家芯片，蘋果向來整合關(guān)鍵環(huán)節(jié)。蘋果能夠?qū)⑵潴w系優(yōu)化到現(xiàn)在的程度，恰恰說明閉環(huán)背后，是硬件和軟件結(jié)合得越深越好，而ARM可以繼續(xù)為蘋果的自研添磚加瓦，蘋果或許能夠基于ARM架構(gòu)調(diào)教出更高的算力和性能。

蘋果的抉擇

首先，蘋果選擇為Mac搭配ARM架構(gòu)的自研芯片，并非一朝一夕的決策，應(yīng)該說自研產(chǎn)品就是蘋果的長(zhǎng)期策略。為保持系統(tǒng)的良好體驗(yàn)，設(shè)計(jì)硬件產(chǎn)品，并找最頂級(jí)的生產(chǎn)商代工，實(shí)現(xiàn)軟硬件一體化，才是蘋果的基礎(chǔ)。

而蘋果從A6芯片開始，就已經(jīng)在移動(dòng)產(chǎn)品中使用自主設(shè)計(jì)的芯片，但是在Mac上目前主要依賴于英特爾。以蘋果一直以來的制衡術(shù)，都會(huì)為其產(chǎn)品尋找多家供應(yīng)商，在電腦處理器上蘋果也希望打破英特爾的壟斷。

在自研芯片的道路上，蘋果確實(shí)曾經(jīng)“拋棄”了不少合作商。在2005年，蘋果就棄用和IBM、摩托羅拉合作的PowerPC芯片，轉(zhuǎn)身投入性能更強(qiáng)大的英特爾芯片;在iPhone中，蘋果和ARM合力研發(fā)出芯片后，就不再采用高通的處理器;2017年，蘋果還用自研產(chǎn)品替代了Imagination Technologies Group的圖形處理芯片;2019年，蘋果10億美元收購了英特爾的智能手機(jī)基帶芯片部門，接下來可以預(yù)見將替代高通的產(chǎn)品。

其次，“Kalamate”自研芯片項(xiàng)目的背后，是蘋果欲打通iPhone、iPad、Mac三類產(chǎn)品系統(tǒng)的大計(jì)劃。目前，iPhone和iPad均使用iOS系統(tǒng)，使用的是蘋果自研的ARM架構(gòu)芯片;而Mac電腦搭載了英特爾的x86芯片，系統(tǒng)為macOS。如果將自研的ARM版芯片順利用于Mac電腦，那蘋果移動(dòng)端和PC端產(chǎn)品間將更容易對(duì)接。

此前，集邦拓墣產(chǎn)業(yè)研究院分析師姚嘉洋就向21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者表示：“過去市場(chǎng)就有傳出蘋果有可能將自有處理器的設(shè)計(jì)往Mac移動(dòng)，隨著ARM在64位的生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)有一定的成熟度，再加上過去蘋果一向不喜歡受到供貨商牽制，因此，采用自家處理器的設(shè)計(jì)，一來可以避免英特爾的牽制，二來也能滿足在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上的優(yōu)化?！?

再者，性能不足或是蘋果面臨的最大痛點(diǎn)?！凹幢阌⑻貭柦o蘋果定制了很多產(chǎn)品，但是在現(xiàn)有英特爾結(jié)構(gòu)上，幾乎沒有優(yōu)化空間，蘋果已經(jīng)在性能上榨干了英特爾，”一位軟件行業(yè)資深人士向21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者分析道，“為什么Adobe市值只能徘徊在1500億美元到2000億美元之間?是因?yàn)閃indows也好、iOS也好，在現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)下，性能已經(jīng)榨干。Adobe等公司也想給用戶提供更多生產(chǎn)力工具，但是他們已經(jīng)沒有能力做更大優(yōu)化。在現(xiàn)有的傳統(tǒng)操作系統(tǒng)和芯片的組合下，Adobe已經(jīng)可以直接調(diào)用顯卡，它的能力和性能到達(dá)了極致?！?

但是用戶還希望性能進(jìn)一步提升，“現(xiàn)在打開軟件的速度還不夠快，導(dǎo)出一段視頻的速度也不夠快，比如要導(dǎo)出一段5分鐘的視頻，高精度的渲染要好幾分鐘，甚至十分鐘以上，但是現(xiàn)有的算力只能到這個(gè)程度。”前述軟件人士說道。

換言之，眼下的計(jì)算世界中，算力存在瓶頸、核心處理器存在瓶頸。蘋果意識(shí)到這一點(diǎn)，欲讓系統(tǒng)和硬件進(jìn)行更高程度的協(xié)作，從而進(jìn)一步提升現(xiàn)有性能。

不過，蘋果自研芯片的商用并非易事，涉及到規(guī)?；酒姆€(wěn)定性、上層應(yīng)用的兼容、軟硬系統(tǒng)的重新整合，需要一段過渡的時(shí)間。據(jù)了解，由于蘋果首批定制的Mac芯片性能較低，無法滿足高端電腦需求，所以可能會(huì)用在入門級(jí)的產(chǎn)品，比如輕量級(jí)的筆記本中，也有觀點(diǎn)認(rèn)為可能和平板的iOS進(jìn)行結(jié)合。

英特爾VS ARM

雖然蘋果想要替換掉英特爾的電腦處理器，但是對(duì)于英特爾來說，影響依舊有限，因?yàn)樘O果Mac的銷量并不高。根據(jù)IDC數(shù)據(jù)，2019年全球PC出貨量排名中，蘋果位列第四，其出貨量為1.7684億臺(tái)，僅占據(jù)了6.6%的市場(chǎng)份額。另有分析師指出，英特爾平均每年在蘋果電腦上的收入不到40億美元，在英特爾的總營(yíng)收中占比不大。而且，英特爾近年來源自PC的占比在降低，數(shù)據(jù)中心的營(yíng)收在增長(zhǎng)。

“我們認(rèn)為，蘋果即便推出自有架構(gòu)的處理器，短期內(nèi)，有可能是英特爾與自有架構(gòu)兩種版本同時(shí)并行的做法，主要是軟件的生態(tài)系與持有量高度相關(guān)，不是在短期內(nèi)就能在x86與ARM指令集間無縫切換。因此我們認(rèn)為，對(duì)于英特爾的影響短期內(nèi)相對(duì)有限。”姚嘉洋說道。

更大的影響是蘋果帶來的產(chǎn)業(yè)鏈的變化，在蘋果的帶動(dòng)下，其他的PC品牌也有可能在ARM架構(gòu)的電腦處理器芯片上發(fā)力。事實(shí)上，Windows和ARM組合的PC早已在市場(chǎng)上出現(xiàn)，微軟、聯(lián)想、三星、惠普、華碩等公司都已經(jīng)推出過基于ARM芯片的筆記本電腦，但是市場(chǎng)并不理想。

“Windows PC的尷尬在于，即便是現(xiàn)在的Windows系統(tǒng)，也沒有把處理器的算力優(yōu)化到最優(yōu)，因?yàn)樗ゼ嫒莶煌挠布?，要接觸各種各樣的內(nèi)存、芯片，他的客戶有戴爾、聯(lián)想、惠普等等，都要一一進(jìn)行兼顧。一旦開始兼顧兼容性，就會(huì)喪失性能，”前述軟件人士分析道，“如果用ARM可以調(diào)用更多能力，蘋果通過‘低能耗-中產(chǎn)出’的模式，相比Windows‘高能耗-低產(chǎn)出’的模式，蘋果依舊可以獲得更高性能?！?

另一方面，ARM架構(gòu)芯片強(qiáng)勢(shì)崛起不僅僅體現(xiàn)在電腦端，在服務(wù)器芯片中，英特爾也有華為、亞馬遜、高通等競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。比如華為的鯤鵬芯片，就是華為基于ARM架構(gòu)開發(fā)的CPU，包括服務(wù)器和PC機(jī)芯片，目前最新一代是鯤鵬920處理器。當(dāng)然，在PC和服務(wù)器芯片的領(lǐng)域，英特爾以x86架構(gòu)至今一騎絕塵。

但是底層架構(gòu)的新一輪比拼已經(jīng)展開。根據(jù)此前華為展示的數(shù)據(jù)，2020年，主流處理器總算力分布中，ARM超越了x86，算力格局加速轉(zhuǎn)換。華為芯片和硬件戰(zhàn)略Fellow艾偉分析道：“從20年來的算力發(fā)展看，2000年的時(shí)候，主流處理器總算力中x86位列第一，總算力輸出達(dá)到了全球的70%。而今天已經(jīng)發(fā)生了逆轉(zhuǎn)，世界上最大的算力架構(gòu)變成了ARM平臺(tái)，基于ARM指令的處理器總算力輸出達(dá)到全球82%。整個(gè)過程呈加速的發(fā)展趨勢(shì)?！?

艾偉還談道：“很多人可能會(huì)說，這些ARM還是比較低性能的。但是歷史上，1980年代PC機(jī)開始興起，到1993年的時(shí)候我們看到了PC機(jī)的總算力輸出超過了UNIX的大機(jī)和小機(jī)，那時(shí)它也是下里巴人，直到1998年至強(qiáng)處理器推出，達(dá)到服務(wù)器水平之后，量變轉(zhuǎn)化成質(zhì)變，到現(xiàn)在位置X86占據(jù)整個(gè)數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)份額的90%以上的。整個(gè)過程完全是替換性的顛覆變化，這個(gè)歷史可能會(huì)再次被重復(fù)?！?

而英特爾競(jìng)爭(zhēng)者越來越多的另一個(gè)原因還在于，定制化場(chǎng)景越來越多，以前英特爾主要和微軟緊密合作就可以，但是現(xiàn)在有了更多大B、中B企業(yè)出現(xiàn)，他們希望更加貼身的定制，那么中間就有機(jī)會(huì)，ARM能夠靈活地助力定制。再加上如今芯片生產(chǎn)成本下降，能設(shè)計(jì)生產(chǎn)芯片的公司總體越來越多，其中的市場(chǎng)空間也增加了。

ARM的崛起，源于定制化場(chǎng)景越來越多，再加上芯片生產(chǎn)成本下降，芯片設(shè)計(jì)公司也在增多，市場(chǎng)空間大為增加。蘋果電腦自研芯片，現(xiàn)在看來是籌謀已久。