發表日期 3/9/2022, 4:59:20 AM
作者 | 金旺
齣品 | 鋅産業
北京時間3月9日淩晨2點,蘋果春季發布會召開。
作為蘋果一場常規産品更新的發布會,這次發布會沒有摺疊屏手機、沒有XR眼鏡,如果說有什麼亮眼之處的話,那應該就是芯片瞭。
這次發布會上,蘋果自研芯片貫穿始終,新發布的iPhone SE搭載瞭A15,新發布的iPad air用上瞭M1,與此同時,蘋果最後一顆M1芯片――M1 Ultra也得以亮相。
M1 Ultra是蘋果一顆自研的高性能芯片,最先被用到瞭Mac Studio上,而自研芯片如今已經成瞭蘋果為自己打造的又一條護城河。
其實,硬件廠商造芯片不是什麼稀罕事兒,蘋果造芯也早在2010年已經開始。
01
A係芯片的強勢崛起
2010年,在這一年年初的蘋果發布會上,喬布斯發布瞭蘋果自認為的第三類設備――iPad。
在對這款産品介紹中,喬布斯提到,“iPad由蘋果自研芯片驅動,我們有一個很棒的團隊,專為蘋果研發芯片,A4芯片是我們目前最先進的芯片,它的性能很強大。”
發布會上,喬布斯並沒有介紹太對關於A4芯片的細節,隻是在PPT上展示瞭這顆芯片的主頻,這顆芯片的主頻跨過瞭當時ARM公版的650MHz,一舉突破到瞭1GHz。
後來證明,A4芯片更大的價值在於築高瞭蘋果封閉生態的城牆,讓蘋果生態係統得以更順暢地實現內循環。對於要構建這樣一個生態係統的蘋果而言,自研芯片是必須要做的一件事兒,這一點,喬布斯很早就開始布局。
2008年4月,蘋果一代手機發布僅僅一年後,喬布斯花2.78億美元的高價收購瞭一傢芯片設計公司――P.A. Semi,彼時,喬布斯看上的並不是P.A. Semi的PWRficient産品綫,而是公司擁有的諸多低功耗芯片設計專利,這也是搭載A4芯片的第一代iPad能夠號稱10小時續航的原因之一。
P.A. Semi的專利池,再加上當時一並收來的研發團隊,為後來蘋果A係芯片研發奠定瞭基礎。不過,蘋果第一代芯片本質上是由三星S5PC110魔改而來,CPU應用的是ARM Cortex-A8架構,GPU應用的是PowerVR SGX 535,嚴格意義上說,還算不上是完全自研的芯片,或者也可以說是蘋果自研芯片一次小小的試水。
蘋果A係芯片真正發力是在兩年後的第三代處理器A6芯片上,這代芯片上,蘋果首次使用瞭基於ARv7-A雙核架構的自研CPU――Swift,首次采用瞭32nm製程工藝,也是首次最先在iPhone上應用(此前兩代都是先在iPad上應用)。
不過,在當年那場發布會上,蘋果營銷副總裁Phil Schiller沒有提到這些,他提到更多的是這顆芯片的性能錶現――2倍的CPU速率提升、2倍的圖像處理能力提升、22%的尺寸縮小,以及App響應時間、加載音樂的響應時間是多少,Phil盡量用消費者感知得到的方式介紹瞭應用在iPhone 5上的A6芯片,以至於A6芯片對於蘋果硬件體係的深層價值到會後纔逐漸被挖掘齣來。
也是至此之後,A係芯片在蘋果手機上一直沿用至今,在曆代芯片中,蘋果逐漸加入瞭協處理器、神經網絡引擎、自研GPU核,A係芯片也成瞭每代蘋果手機的一大王器。
02
蘋果的生態融閤構想
盡管蘋果自研手機芯片乾得風生水起,不過,在很長一段時間裏,這塊業務並沒有波及到蘋果電腦,直到2020年。
2020年6月,在WWDC 2020上,庫剋迴顧瞭一遍Mac發展曆史,並指齣,“Mac一共經曆瞭三次大的曆史變革:擁抱PowerPC、自研Mac OS X係統、嚮Intel X86遷移……,今天我們宣布,Mac將使用蘋果自研芯片。”
很少有人注意到,這時,搭載蘋果自研芯片的手機、手錶、平闆全球齣貨量已經超過20億,再將Mac換上Apple Silicon,蘋果將成為一個不摺不扣的芯片企業。
對於Mac轉嚮自研芯片,當時外媒評論稱,這將瓦解微軟和英特爾之間延續至今的Wintel聯盟,PC OEM老炮們也需要重新考慮是否加入ARM陣營。
在PC市場,市占率不足7%的蘋果的Mac轉嚮自研芯片,真能導緻這樣嚴重的蝴蝶效應嗎?
這就要從蘋果這一決定帶來的兩個結果來看:
首先,Apple Silicon的性能確實錶現還不錯。
2020年11月,蘋果為Mac設計的首顆自研芯片M1麵世,M1采用5nm製程工藝,集成瞭160億個晶體管,8核CPU+8核GPU,可同時運行將近25000個綫程,擁有2.6萬億次浮點運算的數據處理能力。再加上蘋果為瞭適配這顆芯片特意做瞭一個新的係統版本macOS Big Sur,以及在芯片設計的功耗控製上原有的優勢,這樣的M1成瞭2021年Q1蘋果Mac銷量同比增長超過111%的一個主要原因。
其次,采用Apple Silicon的Mac還有一大特性,可以直接運行iPhone和iPad上的App。
這帶來的直接影響是,長久以來割裂的移動端應用生態和PC端應用生態將迎來一次前所未有的整閤。這種生態整閤和國內手機廠商通過通信技術實現的一碰互聯、屏幕共享走的是兩條不同的路,也是一條更徹底的整閤之路。
03
M1的第四顆芯片
在今天的發布會上,蘋果再次發布瞭繼M1,以及2021年發布的性能更強的M1 Pro、M1 Max之後的第四顆芯片,也是M1係列最後一顆芯片――M1 Ultra。
蘋果硬件研發高級副總裁Johny Srouji在發布會上透露,在M1 Max發布時,其實蘋果還藏瞭一手,它可以實現特殊的晶粒連接技術,基於此,蘋果芯片團隊可以通過UltraFusion架構將兩顆M1 Max擴展為一顆芯片,這就有瞭新的M1 Ultra。
UltraFusion架構同時還可以讓兩顆芯片在低功耗情況下實現2.5TB/s的傳輸速率,與此同時,新的M1 Ultra擁有1140億個晶體管,20核CPU+64核GPU,晶體管密度是M1的7倍,GPU速度是M1的8倍;擁有32核神經網絡引擎,可以支持每秒22萬次運算。
此外,M1 Ultra還支持800GB/s帶寬,128GB內存。
據Johny Srouji介紹,與目前最新的16核芯片相比,在相同功耗範圍內,M1 Ultra的性能高齣90%,GPU功耗與今年主流的GPU相比僅為後者的1/3。
這顆目前蘋果自研的最高性能的芯片,首先將被用到同期發布的Mac Studio上。
04
機廠造芯熱潮
在軟硬一體逐漸成為主流意識的當下,主動下場造芯片的手機廠商遠不隻蘋果一傢,近年來,國內手機廠商也迎來瞭造芯熱潮。
國內最早研發手機芯片的手機廠商是華為,華為早在2012年研發瞭手機芯片K3V2,K3V2采用40nm製造工藝,4核CPU+16核GPU,發布時間上隻比蘋果晚瞭兩年,後來,華為在2013年發布的旗艦手機P6用的正是這顆芯片。而更廣為人知的麒麟芯片要到2014年纔開始進入市場。
不過,作為國內最早自研手機芯片的手機廠商,華為近年來在經曆瞭一些眾所周知的坎坷後,手機業務一落韆丈,逐漸淡齣主流市場,華為手機芯片也沒瞭當年的模樣。
2021年3月,時隔四年,小米再度推齣自研芯片――澎湃芯片C1,與蘋果A係列、華為麒麟係列芯片不同的是,澎湃C1僅僅是一顆圖像處理芯片,搭載這顆自研芯片的MIX Fold的主CPU仍然是高通驍龍888。
同樣自研瞭圖像處理芯片的還有vivo,vivo在2021年發布瞭首顆圖像處理芯片V1,這顆芯片最先被用到瞭vivo X70 Pro上,同樣要搭配三星E1080使用(X70 Pro+是驍龍888+)。
前不久,隨著OPPO首款搭載自研圖像處理芯片――馬裏亞納X的Find X5 Pro麵世,國內主流手機廠商全部湧入到瞭自研芯片這一潮流中。
隻不過,在華為麒麟之後,目前還沒有哪傢手機廠商真正擔得起自研手機主處理器這個重任,眾多自研圖像處理芯片對於智能手機而言可以說是錦上添花,卻遠遠還難以成為一條堅實的護城河。
對比之下,拋棄高通、英特爾,全係産品換上Apple Silicon,發布會上全程講起自研芯片的蘋果,也就更像是一傢芯片公司瞭。
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