苹果抛弃英特尔的原因是什么_苹果自主定制芯片的优势详解

2018-05-20 07:43 次阅读

彭博社发布消息称,苹果计划最早从2020年开始,将以自家定制的Mac芯片取代英特尔芯片。这类谣言似乎每年都来一次,但不同的是,过往只是随口传出,而这一次不仅包含了时间点,而且还到了苹果在软件上如何实现,明显突出苹果会非常努力去实现这一目标。

不可否认的是,过去数年时间里,苹果自家 A 系列芯片与英特尔为Mac电脑打造处理器,两者在性能上有非常大的差异,或者说完全不是一个层级,所以A系列芯片对英特尔持续的Mac订单业务没有任何威胁。长期以来,两家公司互利互惠,去年苹果通过Mac电脑芯片订单还未英特尔提供了70亿美元的营收。

那么,苹果为什么想要抛弃英特尔?

说实话,苹果为Mac产品线自主研发基于ARM架构的芯片并不意外,因为苹果已经开始为自家越来越多的产品线开发ARM芯片。除了A系芯片外,Apple Watch有S系列芯片,无线耳机有W芯片,随后又为Mac设计了辅助性质T1和T2芯片,现在就连A系列芯片的GPU都自己设计了。

很显然,苹果对 Mac 芯片的兴趣也愈发浓厚,达到了空前的程度,而且还没有哪个同领域的公司能够取得如此成就。因此,随着时间的推移,苹果最终“单干”而抛弃英特尔也不可避免,因为这是一件顺其自然的事情。不过,除了苹果对芯片的兴趣之外,英特尔的滞后也是可能导致苹果做出次决策的关键原因之一。

苹果抛弃英特尔的原因是什么_苹果自主定制芯片的优势详解

从A系列的演进确实能看到苹果在芯片上的造诣,尤其这两年,虽然iPhone前几年令人疲劳,但A系CPU不断演进,如今在手机行业已处于领先一代的水平。反观英特尔,尽管每一年英特尔都放出各种线路预告芯片的重大改进,例如抛出“芯片工艺越来越先进,性能上实现大飞跃,未来电脑是无线缆的,超低功耗的,也可以是超微小体型的”这类营销点。但是,英特尔却不愿承认摩尔定律已经破灭了。

过去,英特尔始终维持所谓的摩尔定律,即当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔18-24个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。简单的说,最迟每两年时间,制造工艺的进步可以让晶体管的密度翻一番,并且晶体管的成本进一步下降。该定律早已成为数十年来英特尔赖以生存的信条。

然而,2015年摩尔定律就破灭了,英特尔14纳米发布于2014年,然而如今已经2018年了,10纳米仍只存在英特尔官宣的PPT中,而且即便是14纳米,最初前两年仍一直在克服产能问题,进度缓慢。关键是,英特尔承诺的能效大幅提升,也没有体现在超低功耗的产品上,所以越来越难以与性能不断提升而能效始终出色的ARM芯片竞争。对此英特尔仅改口称,摩尔定律只是放缓了,称工艺制程的打磨以及对核心的意义更重大,因为自家工艺确实领先对手三年。

苹果抛弃英特尔的原因是什么_苹果自主定制芯片的优势详解

不管怎样,英特尔芯片的更新与苹果的产品更新节奏不再同步,近几年 Mac 的产品线更新的情况相信大家都看在眼里了,英特尔可以说服Windows阵营的小伙伴一起“挤牙膏”,但苹果的态度则高冷不少。不过,既然英特尔的芯片不再那么符合苹果的心意,那么拥有近万市值苹果,自己来定制Mac芯片的水平又如何呢?

苹果定制芯片的硬件水平如何?

虽然苹果芯片渗透到了自家几乎所有硬件产品线,但很显然造诣最深的还是A系列芯片。苹果通过搭建的世界一流的半导体团队持续推动芯片的发展,从2010年发布A4芯片开始,不断的扩充其A系列芯片的阵容,并且随着每一代A系芯片的更新换代,性能和能效突飞猛进,在短短几年时间里刮起了手机芯片行业的革命风暴。

如今,苹果A系列芯片已经成为了智能手机芯片史上性能最强大的芯片。重点是,从前年的A9X开始,整个行业开始将A系芯片与英特尔笔记本处理器进行比较,因为这正是英特尔始终没有取得太大成就的超低功耗芯片领域。A系芯片没有让人失望,反而去年发布的 A10X加上今年全新的A11芯片,开始让英特尔感受到了前所未有的竞争压力。

从 Geekbench 数据库提供的A11的跑分了解,A11的分数A11确实可比肩Kaby Lake架构的 Core i5低电压处理器相提并论,将跑分与自家2017款13英寸MacBook Pro对比,发现单核非常接近,多核甚至更高。如果在同等散热条件和供电的情况下,很难想象A11还能跑出怎么的分数。

苹果抛弃英特尔的原因是什么_苹果自主定制芯片的优势详解

需要再强调的是,单纯比性能上限的话,英特尔是无可厚非的霸主,尤其是标压和桌面芯片,更不用说开始堆核心的八代酷睿,而这里要比较的是超低功耗的芯片,而且是为超轻薄笔记本电脑设计的芯片,比的是限定低功耗下的每瓦性能。

现在,苹果已经开始考虑自行设计Mac芯片,这比A系列芯片难度更高,但到了2020年,谁又知道这枚内部准备已久的芯片面积有多大,能够塞进多少晶体管和组件,提供多强大的性能呢?而且也许不只是多核CPU内核,还包括苹果已开始自主设计多核GPU,毕竟在定制环境中,苹果可以把更多传统CPU负责的部分转移到GPU上,利用GPU来加速处理更复杂的计算问题。

考虑到目前基于ARM的A系列芯片在性能上已可满足苹果部分Mac产品,特别是那些搭载 Core i3或低端Core i5芯片的MacBook笔记本电脑。因此从理论上来说,新设计的Mac芯片非常有可能赶上Core i7或更强大的英特尔芯。至于是否真的如此,等到2020年或更长远的未来,苹果自己会告诉世人答案。

自主定制芯片的优势

很明显,自主芯片的优势不少。例如W系列芯片为苹果的AirPods带来了强大的蓝牙技术,T系列芯片为Mac提升了安全性和控制器相关功能等,A系列芯片就更不用说了。自主定制的Mac芯片肯定也有助于苹果的新Mac产品脱颖而出。正常来说,自主定制的Mac芯片,首先苹果能控制性能和能效,再者可以在软硬件结合上会更出众,甚至打破iOS与macOS之间的屏障。

ARM架构本身对移动设备相当友好,这意味着转移到Mac产品上可以设计成更高能效的芯片,续航更上一层楼。尽管英特尔的x86芯片也越来越高效,但在性能和功耗平衡上目前 ARM依然更加出色,否则微软为何在有如此之多英特尔芯可选择的情况下,还毅然联合高通骁龙PC呢?而且还不断吹嘘其全天候保持网络连接的续航。

不过,在苹果的生态里,硬件始终是为软件服务。有了Mac定制芯片,苹果可以从一开始就为软件开发更好的芯片,而不是等英特尔做了再去适配。因此,最重要的优势还是在于闭环生态系统上的控制和大统一,控制一切一直是苹果最大的野心,包括软件和硬件的每一部分。硬件上,苹果不希望主板上的任何一个细小的零部件影响产品进度和成本,所以前段时间还能看到消息说苹果正在秘密研发的Micro LED面板。

换句话说,今天我们在iPhone上看到的一些领先其他竞争对手的硬件优势,诸如面容ID 和3D Touch这类其他竞争对手落后的技术,很快在自主定制芯片的Mac上也将得到呈现,甚至因为芯片的深度定制和集成主板变得更小,苹果还能设计出比 Windows 阵营更出彩外观的Mac产品,进一步取悦消费者。而至于软件,由于iOS和Mac两个系统本来就共享了大量内核底层代码,如今在同样的ARM芯片架构之下,苹果大可不必为再分为两套系统,只需提供不同的UI工具基础即可。

当然了,一切听起来很美好,难道这就没有缺陷了吗?并非如此,苹果必须面对芯片设计上的大量问题,尤其是芯片的多样性问题,毕竟不是一枚芯片就能满足所有Mac电脑。当然,主要缺陷还是在于软件上,如果Mac完全基于ARM架构芯片,又如何向后兼容那些基于x86芯片编写的软件么?

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