原標題:蘋果正式發布M1晶片 閉環生態圈再無「阿喀琉斯之踵」
今年6月22日,蘋果在一年一度的全球開發者大會上宣布,會用兩年的時間將Mac產品線從英特爾處理器逐步轉向基於ARM架構的自研晶片「Apple Silicon」。還宣布將於年底發布搭載全新ARM架構晶片的Mac產品。
現在,近五個月的時間過去,蘋果也履行了自己的承諾,推出了全新的M1晶片,並正式發布MacBook Pro、MacBook Air和Mac mini三款產品。所以蘋果為什麼會放棄英特爾?自研晶片後將會為自己帶來哪些好處?會對未來產生哪些影響,看完這篇文章後,你或許會找到自己想要的答案。
2020年,蘋果與英特爾說「分手」
Mac產品線在晶片的選擇上,可謂是一波三折。1994年,蘋果Mac處理器由摩託羅拉的68000系列處理器轉向由IBM和摩託羅拉聯合生產的Power系列。而後在2005年宣布從IBM轉向英特爾,十五年過去,蘋果終於與英特爾提出「分手」,逐步轉向基於ARM架構的自研晶片「Apple Silicon」。回顧這些時間點,你會發現, Mac產品線每一次處理器的「改朝換代」,都有著相似的緣由。
從1981年開始,蘋果就一直採用不同於大多數PC廠商的架構,其中由IBM、Motorola等幾家大公司聯合為蘋果電腦設計製造的Power PC G3、Power PC G4和Power PC G5處理器,所具備的浮點運算能力遠遠超過了普通PC,因此在很長一段時間裡,史蒂夫·賈伯斯一直聲稱PowerPC在性能上遠勝於Windows PC所採用的處理器。
但是蘋果與IBM的合作幾乎從一開始就存在不和諧的聲音,在合作的過程中爭吵不斷。IBM生產的Power Mac G5處理器一直存在供貨不足的問題,蘋果也曾公開批評IBM在供貨方面存在問題。儘管PowerPC 處理器性能上有很大的潛力,只不過Power Mac G5由於散熱和功耗的問題而無法用於筆記本電腦,這對於蘋果來說是致命的。
由於IBM過慢的反應速度導致其在與英特爾競爭中落於下風,再加上二者「積怨已久」,蘋果轉而牽手英特爾。賈伯斯表示:「我們的目標是為客戶提供全世界最好的個人計算機,而英特爾未來將開發出最強大的處理器產品。我們轉到PowerPC架構已經有十年的時間,我相信未來十年內英特爾技術將幫助我們打造最好的個人計算機。」
擁抱英特爾的蘋果在2006年推出了極具前瞻性的MacBook Pro,用來取代PowerBook G4產品線,在2008年發布了MacBook Air,MacBook系列憑借強大的性能和超輕薄的設計徹底改變了筆記本電腦的體驗,十餘年後的今天,依然能在許多PC產品中看到它們的影子。
只不過如今的英特爾,走入了與IBM同樣的「困局」。一方面是英特爾在納米製程工藝方面遇到晶片製程工藝技術瓶頸,2014年9月25日,英特爾正式發布首款採用全新14nm工藝和第二代3D電晶體技術的Core M系列處理器。但在2015年底,英特爾宣布10nm工藝研發存在巨大困難,將延期至2019年。在2018年,英特爾在這一年宣布10nm工藝的良品率、頻率表現不夠理想,無法完成大規模商業化生產,並且計劃將10nm工藝拆分成10nm、10nm+和10nm++三代,分別在2019年、2020年、2021年推出,而同期的臺積電正在積極準備7nm工藝的大規模商業化生產。
直到2019年底,英特爾才終於正式發布了10nm製程的移動平臺產品,遲到多時的10nm工藝以及再次延期的7nm工藝,導致蘋果有時候不得不等待英特爾推出新品,直接影響了蘋果電腦產品的升級計劃。
另一方面,英特爾晶片雖然性能表現良好,但蘋果使用英特爾的晶片,不但需要向英特爾支付生產製造費用需要,還需要支付x86處理器的知識產權費用。並且,英特爾設計和生產標準的晶片只能直接購買。因此,蘋果只要用英特爾 X86 處理器一天,Mac產品線在性能上就很難和其他PC拉開差異。而ARM允許企業為自己的產品量身定製晶片,目前蘋果已擁有ARM架構授權,因此採用自主設計的ARM架構晶片成本要低很多。
從2012年到2020年,蘋果憑藉每年迭代的A系列晶片在ARM構架上積累了足夠的研發經驗。在2016年,蘋果就推出了配備T1晶片的Mac電腦,而更先進的T2晶片還可以處理從磁碟加密到圖像處理等各種任務,這些寶貴的經驗和積累,最終匯聚成在本次發布會上發布的「M1」晶片。讓M1晶片能為用戶提供最新的安全隔區,提供先進的安全保護。高性能的存儲控制器配備 AES 加密硬體,帶來更快、更安全的固態硬碟表現。
更換平臺這件事,蘋果「一回生,二回熟」
如果以公元2000年作為科技史的一個分水嶺,公元2000年之前可以稱之為「PC」時代;而公元2000年之後則被稱為「後PC」時代。早在2007年賈伯斯就已經提出了「後PC時代」的說法。近年來,蘋果在自有ARM晶片研發上,投入了大量時間和費用,如今這些投入逐漸收穫到了成果。蘋果憑藉著iPhone和iPad取代了PC的歷史角色。隨著ARM晶片的性能變得足夠強大,ARM架構處理器從手機、平板邁向PC市場成為大勢所趨,也讓多平臺跨界融合成為可能。
當我們回顧Mac發展歷史,可以看到蘋果每一次平臺的轉變,都將迎來飛速發展。根據蘋果發布的2020財年第四季度業績顯示,Mac同比增長近30%至90.32億美元,iPad銷售收入同比增長45.9%至67.97億美元。根據市場研究機構Canalys發布的數據顯示,第三季度,蘋果Mac出貨640萬臺,全球個人市場所佔份額為8.1%。
客觀來說,無論是市場佔比還是收入,蘋果再次換「芯」風險並沒有外人想像中的那麼大。但對蘋果來說,Mac對未來是至關重要的一環,因此需要將主動權緊緊掌握在自己手中。
此前,開發者需要面對的問題是,在不同架構下開發應用的難度很大,蘋果作為一家「控制欲」極強的科技公司,自然希望利用ARM平臺將Mac產品線打造成一個與iPhone和iPad一致的無縫跨平臺閉環生態圈。如果蘋果統一處理器構架平臺,所有產品都運行ARM晶片,可以更容易地將iOS上的創新應用移植到電腦上。因此,蘋果若想打造跨平臺閉環生態圈,統一處理器構架平臺是一個目前最行之有效的方式。
另一方面,在平臺遷移和平臺融合上,蘋果有著豐富的經驗。從摩託羅拉68000到PowerPC,再到英特爾x86。為了平穩地從PowerPC過渡到英特爾x86,蘋果開發了Rosetta技術,這項技術集成在Mac OS X Tiger中,能夠完成代碼轉譯的工作,將基於 PowerPC 的代碼轉換後能在英特爾Mac上能夠運行。
現在為了實現從x86構架到ARM構架的平滑過渡,蘋果開發了Rosetta 2技術,它能允許用戶在Apple晶片上運行包含x86_64指令的應用程式但,可執行文件僅包含Intel指令時,macOS會自動啟動Rosetta 2並開始翻譯過程。翻譯完成後,系統將啟動翻譯後的可執行文件,幫助嘗試使用新Mac的消費者正常使用應用程式,而不會遇到任何重大問題。
在本次發布會上蘋果順勢推出了為M1 晶片而優化的 macOS Big Sur系統。現在Apple 開發的全部Mac軟體現均已支持Universal,並可在M1系統上以原生方式運行。同時,iPhone和iPad上的各種app現在也能直接在Mac上運行。多重技術手段的支持下,經歷了三次重大變革的蘋果讓不少人相信,即使現在又轉換到ARM架構的M1晶片,對於Mac來說也不是問題。
M1晶片能帶來什麼?
作為蘋果首款採用先進5nm製程打造的個人電腦晶片,M1中央處理器封裝了驚人的 160 億個電晶體,將速度提升至最高3.5倍,將圖形處理器速度提升至最高6倍,將機器學習的速度提升至最高15倍,電池續航時間最高提升至上一代Mac機型的2倍。ARM架構處理器的崛起,給了蘋果一個很大的機會。
簡單來說,有了M1晶片,蘋果就可以根據自身產品規劃來分配晶片的性能,達到高性能+低功耗的最優解。根據發布會上披露的數據顯示,不同的產品線搭載M1晶片後,獲得了不同的性能提升。在MacBook Air中,圖形處理器最高提速至 5 倍,先進的神經網絡引擎將機器學習最高提速至 9 倍,續航最長達18 小時,比之前多出6 小時。在MacBook Pro 13 英寸上,它的中央處理器性能最高提升到 2.8 倍,圖形處理速度最高提升到 5 倍,超先進神經網絡引擎的機器學習速度最高提升到 11 倍,電池續航最長達 20 小時。在Mac mini中,它的中央處理器速度最高提升至 3 倍;圖形處理器速度最高提升至 6 倍;而我們前沿的神經網絡引擎,更將機器學習速度最高提升到了 15倍。
ARM構架在性能相同的情況下,它產生的熱量也x86構架低。這意味著,新的Mac電腦將更快、更強大。能看到,M1晶片加持下的MacBook Air,可以通過無風扇設計,讓設備更輕薄,M1晶片讓 Mac mini 這個佔地不足 20 釐米見方的終端設備,以小巧的身材爆發更強的高性能表現。
M1晶片出現帶來更重要改變是讓不同智能終端間能實現更融合的生態融合。近十年裡,蘋果一直致力於iOS、iPadOS和macOS 融為一體。當所有蘋果設備都由相同的晶片驅動時,開發人員可以更容易開發出可以在所有蘋果設備上運行的應用程式。如今可以看到,在macOS Big Sur上可以直接運行iPhone 和 iPad 上的各種App,這樣Mac就能藉助目前整個蘋果生態的優勢,讓蘋果真正建立起從硬體到軟體的壁壘。
通過自研晶片設計,蘋果不僅擺脫x86架構的束縛,還可以更快地將先進的新技術引入其他新產品。 M1晶片的出現模糊了iPhone、iPad和Mac之間的界線,為Mac提供了更多機會,讓Mac產品線在悠久的歷史上煥發新的生機。
尾聲:
就像蘋果官網所提到的:「Apple於1984年推出 Macintosh,為個人技術帶來了巨大變革。今天,Apple 憑藉iPhone、iPad、Mac、Apple Watch 和 Apple TV 引領全球創新。」 蘋果最自豪的一直都是自身「出色的軟硬體結合能力」,Mac作為蘋果最重要的產品線之一,隨著M1晶片的發布,將構建起屬於Mac電腦的完整閉環,也將利用ARM平臺快速打造一個無縫的跨平臺閉環生態圈。
(文章來源:手機中國)
(責任編輯:DF078)