苹果最具野心的芯片计划
文/穆梓来源：半导体行业观察（ID:icbank）据彭博社报道 ， 苹果计划在明年推出其带有自研处理器的Mac电脑 。彭博社进一步指出 ， 苹果现在在研究的Mac处理器有三款 ， 这是他们基于下一代iPhone所用的A14处理器开发的芯片 ， 知情人士说 ， 第一个Mac处理器将会比iPhone和iPad中的处理器快得多 。 在彭博社报道中 ， 他们把这个称之为苹果最具野心的计算机芯片计划 。我们知道 ， 在过去的十几年来 ， 苹果不但推出了其用在手机的A系列芯片 ， 还推出了用在iPad的A系列衍生芯片、应用在airpods上的H系列蓝牙芯片、应用在Apple Watch上的W系列芯片 。 此外还有用于安全的T系列芯片和正在研发的Modem芯片 。 至于其他如电源管理芯片等类型的芯片 ， 那就更不在话下了 。在这个新系列芯片出来以后 ， 苹果旗下的所有硬件都用上了自研的芯片 。不神秘的“Kalamata”计划从彭博社的报道我们可以看到 ， 苹果将其基于Arm架构设计的Mac电脑芯片计划叫做“ Kalamata” 。 Kalamata是希腊第十大城市 ， 也许来源希腊语“kala ommata” ， 意思是“美丽的眼睛” 。 这其实并不是苹果mac芯片计划的首次曝光 。据彭博社透露 ， 早在2018年 ， 苹果就开发了基于iPad Pro A12X处理器的Mac芯片 ， 并进行了内部测试 。 据报道 ， 那次的测试结果非常不错 ， 又因为Arm公司一直在推动高性能芯片的设计 ， 这就使得苹果公司的工程师对这个计划充满信心 。知情人士说 ， 苹果公司将使用台积电的5nm产线制造新的Mac芯片 。 这与苹果将在下一代iPhone和iPad Pro中使用芯片的工艺相同 。 而其首批Mac处理器将具有八个高性能内核（代号为Firestorm）和至少四个节能内核（内部称为Icestorm） 。 与此同时 ， 苹果公司正在探索具有12个以上内核的Mac处理器 ， 以求能获得进一步发展 。消息表示 ， 苹果已经开始设计第二代Mac处理器 ， 该处理器将遵循为2021年iPhone开发的A15芯片架构 。 这表明苹果希望将其Mac ， iPhone和iPad置于相同的处理器开发周期 。按照苹果的计划 ， 他们的Mac芯片将在一个全新的Macbook系列上先试水 ， 因为他们的处理器性能目前并不能与现在他们在MacBook Pro ， iMac和Mac Pro台式计算机上采用的Intel处理器相媲美 。彭博社表示 ， 尽管与iPhone和iPad采用统一的芯片设计 ， 但苹果这个使用自研Arm处理器的Mac仍将运行macOS操作系统 ， 而不是iPhone和iPad的iOS软件 。 而苹果公司也正在探索开发一种工具 ， 以确保为基于Intel处理器开发的旧Mac机开发的应用程序仍可在新机器上运行 。 但这并不是一件很容易的事情 ， 微软之前曾经试过将Windows系统迁往基于Arm处理器开发的电脑上 ， 但并没取得成功 。此外 ， 公司还拥有一项称为Catalyst的技术 ， 该技术可使软件开发人员面向iPad开发的应用程序能够Mac计算机上运行 。“离开英特尔的转变非常复杂 ， 需要苹果的软件 ， 硬件和组件采购团队之间密切合作 。 鉴于当前的全球供应链情况 ， 这种转变可能会被延迟” ， 知情人士强调 。苹果在打什么算盘？在苹果的Mac发展史 ， 已经进行了三次的CPU架构转移：第一次是在1984年 ， 随着Macintosh 128k发布 ， 苹果将苹果 II的8位6502处理器改用成摩托罗拉的68k处理器架构；第二次平台迁移是在1994年 ， 苹果放弃使用摩托罗拉68k处理器 ， 改用Power PC处理器；第三次是在2005年 ， 在当年的WWDC大会上 ， 时任苹果CEO的乔布斯宣布停用IBM的Power PC架构 ， 转向Intel的X86架构 。 现在则是第四次 。按照乔布斯的说法 ， 他们之所以选择迁移电脑的硬件平台 ， 主要是对IBM在Power PC技术的开发进度上感到失望 。相关资料显示 ， 2003年6月 ， 斯蒂夫·乔布斯在推出配备Power PC G5处理器的Mac时曾许诺 ， 在十二个月内会将Power PC处理器的时钟频率提升至高达3 GHz 。 而实际上即便是在两年之后 ， 苹果与IBM依然未能将3 GHz的Power PC处理器投入市场 ， 市场上的流言认为这一尴尬的局面是IBM其POWER4派生芯片组的低良品率所造成的 。 此外 ， 配备在Mac笔记本电脑上的Power PC处理器 ， 在运作时产生的巨大热量 ， 也广被同时期的业界诟病 。而现在英特尔面临同样和IBM当年一样的困境 。 因为受到制造工艺升级影响 ， Intel与台积电甚至三星的差距正在进一步拉大 ， 这影响了他们的处理器升级频率 。 这也许也是促使苹果转向Arm处理器的一个原因 。而从彭博社的报道我们可以看到 ， 对于苹果来说 ， 开发自己的电脑处理器有多方面的优势 。首先 ， 这样做还将减少苹果对英特尔的依赖 。 最近Intel处理器缺货的新闻一定让大家记忆犹新 ， 如果苹果选择了Arm 处理器 ， 可以向台积电甚至三星寻找帮助 。其次 ， 自研处理器可以更好地控制其设备的性能 ， 并将其与竞争对手区分开 。 现在苹果MacBook在与其他英特尔芯产品相比 ， 更多的差异化是通过软件体现的 。 但如果他们在硬件方面能加入更多差异化的竞争 ， 或者能帮助他们开辟一个新战场 。第三 ， 如果Mac ， iPhone和iPad运行相同的基础技术 ， 将使Apple更加容易统一其应用程序生态系统并能更频繁地更新其计算机 。 而这样一致的系统体验 ， 无论是开发者或者消费者 ， 都会很有兴趣 ， 这也将成为Apple的竞争力所在 。第四 ， 这还将给苹果带来巨大的成本优势 。 据苹果分析师郭明錤之前透露 ， 如果苹果用上自家的Arm CPU ， 可以节省40 – 60%的处理器成本 ， 但仍能获得预期的性能 ， 以及增加电池寿命 。 郭明錤进一步指出 ， 降低成本后 ， 可让苹果有机会推出低于1000美元价格的MacBook Air 。 这将帮助苹果基于其出色生态 ， 用更低价格的产品去撼动市场 。英特尔将首当其冲单从营收来看 ， 就算苹果的Mac产品全部转向Arm处理器 ， 对Intel业绩影响也仅有5% 。 但对这家半导体巨头来说 ， 怕就怕在榜样的力量是无限的 。回看现在的个人PC市场 ， Intel是绝对的大赢家 ， 这帮助他们在过去相当长的一段时间里攫取了巨额的利润 。 而进入最近两年 ， 除了AMD通过全新的X86架构想在PC市场与Intel一较高下外, 高通也推出了全新的Arm系列处理器 ， 也希望在PC市场分一杯羹 。 但后者并没能取得成功 ， 主要与Arm处理器的本子在系统体验和应用生态上 ， 并不能撼动Wintel的江山 。但考虑到苹果过去三次架构转移的辉煌战绩 ， 万一他们真能在这里取得成功 。 高通以及他们的合作伙伴会有很多的信心 。 现在正在做电脑、同时也做了很多芯片的华为 ， 在这上面是否也有了更一步的想法？这都有可能对Intel未来产生深远影响 。在过去的十多年里 ， Arm和Intel的角力一直没有停止 。 前者凭借嵌入式领域的大获成功一路向服务器芯片领域渗透 ， 最近两年在Ampere computing、Marvell、华为、飞腾和亚马逊的推动下 ， 似乎开始露出新的曙光 。 如果这次苹果芯片能在PC上取得成功 ， 这将帮助他们再下一城 。 反观英特尔 ， 即使他们在移动芯片方面花费了巨资 ， 但最终却避免不了惨败的宿命 。从苹果积极的芯片计划我们也可以看到 ， 在上世纪八十年代 ， 因为芯片性能需求的快速增加、产线投资成本急剧攀升 ， 倒逼IDM厂商逐渐转向了Fabless和Fab分工的模式 。 但进入了21世纪第二个十年 ， 类似Arm和台积电这些IP厂商和晶圆厂的繁荣 ， 让系统厂商有能力以相对较低的成本 ， 去定制自己的芯片 ， 以打造更具差异化的产品 ， 在竞争激烈的市场杀出一条血路 。对于某些芯片厂商来说 ， 是时候去思考一下如何在当前的竞争环境下生存了 。
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