首页 > 业内新闻 > CPU > 为何苹果甘愿冒险自主研发芯片?失败了代价也可承受

为何苹果甘愿冒险自主研发芯片?失败了代价也可承受

本文由用户 无辜的表白 发表于 2020年7月6日 腾讯科技      参与:4人 查看 我来说两句
  除了苹果之外,其他台式机和笔记本电脑基本上仍然运行在对英特尔x86架构和微软操作系统的改进之上,而这些架构和系统最早曾于1981年应用在IBM PC上。
图1:苹果Mac处理器的前三次过渡转型
    
  7月6日,据外媒报道,苹果不久前宣布将把Mac上使用的处理器从英特尔芯片迁移到自己的Apple Silicon上,尽管这是意料之中的事,但苹果为何甘愿冒险甚至似乎相当渴望进行这种转型的,仍然值得深究。毫无疑问,切换底层架构是有风险的,无论是硬件还是软件都是如此。这是个充满了无数不确定性的过程,很少有公司敢这样做。
  
  苹果首席执行官蒂姆·库克(Tim Cook)在宣布这一变化时说:“今天,我们宣布Mac将开始向使用我们自己的Apple Silicon过渡。当我们展望未来时,我们设想了许多令人惊叹的新产品,而过渡到我们自己的定制硅芯片将使我们能够将它们变成现实。在苹果,硬件和软件的整合是我们做任何事情的基础,这就是我们的产品如此伟大的原因。而硅是我们硬件的核心,所以拥有世界级的硅芯片设计团队将是游戏规则的改变者。”
图2:苹果公司首席执行官库克介绍Apple Silicon
  
  计算机行业的大多数参与者都选择了一条简单得多的道路,即着眼于兼容性以进行更具进步性的升级。除了苹果之外,其他台式机和笔记本电脑基本上仍然运行在对英特尔x86架构和微软操作系统的改进之上,而这些架构和系统最早曾于1981年应用在IBM PC上。
  
  通往Windows的道路包括在DOS之上构建,然后整合它,而不是取代它。最成功的Windows版本往往都是人们最熟悉、最稳定的版本。而当转向64位处理器的时候,取得成功的也是x86架构的扩展(由AMD首创),而不是进行彻底的改变。在市场上的大多数PC上,我们仍然可以打开DOS系统并运行1981年为IBM PC设计的VisiCalc版本。
  
  要想摆脱这些,你要冒着巨大的风险。正如库克指出的那样,苹果在过去三次承担了这种风险,即分别在向PowerPC、OSX和英特尔处理器的过渡中。因此,看看这些过渡,看看哪些是正确的,哪些是错误的,这将具有重要的启发意义。
  
  迁移到PowerPC
  
  苹果Mac处理器的第一次转型是在20世纪90年代初,从最初为Macintoshes提供动力的摩托罗拉CPU过渡到PowerPC。当时,就像现在一样,英特尔的芯片主导了个人电脑领域,以至于摩托罗拉自主研发的、基于68000的芯片很难成功。
  
  与此同时,IBM对有如此多的“Wintel”克隆运行其软件的想法感到不安。因此,IBM在1991年创建了苹果-IBM-摩托罗拉联盟,也就是众所周知的AIM,并推动了PowerPC的诞生,它于1994年首次发货。当时的想法是,这将超过英特尔。不过,这总是有争议的,尽管你可以在某段特定时间内找到各自占优的时刻。
  
  但对AIM来说,跟上英特尔的工艺流程变得越来越困难。由于IBM的PowerPC在主流市场上从未取得太大成功,为此设计和制造芯片的成本不得不分摊到比英特尔小得多的数量上。其结果是一系列机器比同等的英特尔机器更贵,但功能更弱,以至于这几乎扼杀了苹果。
  
  当联合创始人史蒂夫·乔布斯(Steve Jobs)在2005年宣布苹果将转向英特尔处理器时,每个人都承认这是理所当然的。如今,PowerPC的遗产仍然存在于某些IBM处理器和Freescale(从摩托罗拉剥离出来的芯片公司)的嵌入式处理器中。
  
  创建Mac OS X
  
  苹果Mac处理器的第二次过渡是从MacOS到OS X(最近又被重新命名为MacOS)转型。
  
  最初的Mac OS基本上从1984年推出Macintosh后持续到1999年Mac OS 9。但事情并没有那么简单。在Mac OS 5之后,很明显苹果需要些更现代化的东西,就像最初的DOS操作系统最终被Windows NT内核取代一样。苹果开始开发名为Pink的操作系统,1992年,该操作系统被并入另一家苹果/IBM合资企业Tilient,后来惠普也加入了其中。
  
  这是一个更大的失败,因为没有人能真正就操作系统应该是什么样子达成一致,所以也已失败告终。最终,它成为IBM Workplace OS的基础,而该操作系统甚至从未得到主流推荐。当这次尝试失败时,苹果更新了现有的Mac OS(最终是System 7),并开始开发另一个雄心勃勃的操作系统,名为Copeland,但它也从未上市。
  
  事实上,在20世纪90年代中期,苹果就在考虑各种选择,包括备受好评、专注于多媒体的BeOS,然后在1997年决定收购NeXT,这笔交易将乔布斯带回了苹果。NeXT创建了一台机器,更重要的是,基于Mach内核和Unix实现创建了名为Next Step的操作系统。这最终包括了基于Objective C的面向对象框架。
  
  苹果最初的计划是在Mac OS的基础上开发全新的操作系统来运行。但考虑到苹果的新操作系统计划一开始就失败了,许多开发者对此表示怀疑。因此,在乔布斯再次成为CEO后,苹果决定将Mac OS和下一代OS的元素结合起来,部分是通过使用名为Carbon的工具实现的,使Mac OS应用程序在新OS上运行变得更容易。这导致了2001年的Mac OS X诞生,这是个基于Unix的操作系统,仍然可以运行旧的Mac OS应用程序。
  
  自那以后,Mac OS X进行了升级,并重新命名为Mac OS。它停留在“版本10”很长一段时间,基本的设计元素保持稳定,即使操作系统增加了新的功能。经过一些重大的设计变化,MacOS“Big Sur”也于上周发布,这是第一个被贴上“版本11”标签的新操作系统版本。
  
  所有与Mac OS X推出断断续续的相关行动都表明了这样一个重大变化带来的风险。苹果在Pink、Talient和Copeland上的失败让它失去了很多开发者的支持。但归根结底,这是值得的,它为Macintosh提供了一个现代操作系统,与苹果将用来继续收取溢价的差异化操作系统一样。
  
  向英特尔过渡
  
  苹果Mac处理器的第三次过渡是从PowerPC转向英特尔。苹果在2005年6月宣布采用英特尔处理器,并于2006年底完成过渡。
  
  当时,PowerPC联盟陷入了困境。虽然与IBM的联盟仍在开发非常有竞争力的台式机芯片,如PowerPC G5,但它并没有为笔记本电脑提供具有竞争力的芯片,而笔记本电脑的市场份额正在变得更大。
  
  乔布斯当时表示:“苹果只是不知道如何用PowerPC制造我们未来想要交付的、令人惊叹的电脑。”他特别谈到了原始性能和更高的能效(即每瓦的性能),这是制造更薄、更小笔记本电脑所必需的。苹果表示,自从完成Mac OS X的创建以来,该公司实际上一直在致力于这种过渡。
  
  在这次过渡之后的几年里,苹果在OSX中包含了一项名为Rosetta的技术,它可以将PowerPC应用程序转换为英特尔应用程序。2011年,苹果在Mac OS X的“Lion”版中将其作为操作系统的一部分。
  
  第一款基于英特尔的Macintoshes于2006年1月发布,到那年年底,该系列中的所有型号都已更新为基于英特尔技术的版本。苹果在2009年发布“Snow Leopard”版本之前,也一直支持PowerPC升级到OS X。15年来,英特尔处理器总体上为苹果提供了良好的服务。
  
  Apple Silicon转型
  
  那么,苹果现在为何又要再次转型?在某些方面,这可以追溯到英特尔决定不为iPhone提供芯片,以及苹果随后决定自己制造芯片的年代。
  
  与此同时,英特尔的大部分芯片仍采用14纳米制程工艺,而苹果使用的芯片代工企业台积电(TSMC)现在正在制造7纳米芯片,并在今年晚些时候转向5纳米工艺。公平地说,英特尔确实有些10纳米工艺芯片,大致相当于台积电的7纳米工艺,但相当令人惊讶的是,英特尔在2014年推出首批14纳米芯片时,几乎领先台积电两年。
  
  图3:苹果硬件技术高级副总裁约翰尼·斯劳吉
  
  在最新发布会上,苹果硬件技术高级副总裁约翰尼·斯劳吉(Johny Srouji)说,十年来,苹果始终在构建“为苹果产品定制的可扩展架构”,重点是性能功耗比。他说,在过去10年里,CPU的性能提高了100倍以上(从2010年的A4提高到A13)。而在iPad上,图形性能提高了1000倍。他还说,包括iPhone、iPad和Apple Watch在内,苹果已经售出了超过20亿个SoC(片上系统,即现代处理器)。
  
  这给了苹果以高性价比大规模生产独特处理器的能力,这在PowerPC时代是不可想象的。此外,苹果正在委托台积电生产这些芯片,采用的是尖端工艺,可以说比英特尔领先了几年。时代已经变得多么的不同了。
  
  图4:SoC功能
  
  斯劳吉表示,苹果正在开发一系列专门针对Mac的SoC。他说:“我们的计划是让Mac有更高的性能,同时又消耗更少的电力。“他说,这已经是非常充分的理由,更不用说苹果的可伸缩架构还包括其他东西,如高级电源管理、安全飞地(出于隐私和安全考虑)、高性能GPU、用于机器学习的神经引擎和图像处理引擎等。但斯劳吉也称,苹果的关键优势是“我们的硅芯片和软件的紧密结合”。
  
  当然,直到最终的软件发布,我们才能真正知道这一切有多好,我们可以真正对其进行测试。与此同时,PCMag运行了一些基准测试,将英特尔与苹果目前的处理器进行了比较,得到了一些相当不错的结果。
  
  图5:针对过渡的开发工具
  
  在软件方面,苹果软件工程高级副总裁克雷格·费德里吉(Craig Federighi)表示,MacOS新的Big Sur版本中内置的技术“将使消费者和开发者顺利、无缝地过渡到Apple silicon”。他说,大多数使用苹果Xcode库的开发者将能够在“几天内”启动并运行他们的代码。然后,他们可以将这些代码与Universal 2一起分发,这使得他们可以创建同时支持英特尔和新处理器的单一应用程序(二进制)。
  
  费德里吉说,苹果的所有应用程序,包括Mac Pro应用程序,都将是Apple silicon的原生应用程序,微软和Adobe都在移植他们的应用程序的道路上走得很远。演示包括微软Word、Excel和PowerPoint,Adobe Lightroom和Photoshop,以及苹果的Final Cut Pro,所有这些应用都运行在基于当前iPad Pro使用的A12Z芯片开发系统上。
  
  对于那些在Apple发布系统后没有立即生成本地应用程序的开发者,苹果提供了Rosetta 2,它可以在安装时转换现有的应用程序,甚至可以为使用Java等即时编译器的软件动态翻译。苹果展示了《Maya》和《Tomb Raider》的版本,两者都在新的Rosetta下运行。
  
  它还将支持虚拟化,允许你在MacOS Big Sur(主要由软件开发者使用的功能)上运行其他操作系统,但不支持BootCamp,这是苹果的一个程序,可以让你在Windows上启动Macintosh。目前还不清楚你将如何获得Windows,因为微软只将Windows授权给系统制造商,而不是个人。尽管如此,Parallels等第三方开发商仍在努力寻找替代方案。
  
  因为它运行的是iPhone和iPad中使用的硅芯片变体,所以新的Mac应该能够运行所有这些应用程序。
  
  费德里吉宣布,苹果已经启动了一个面向开发者的快速入门计划,包括一款开发者过渡工具包机器,它使用的是Mac迷你机箱,配备Apple A12Z SoC、16 GB内存、512 GB固态硬盘,以及MacOS Big Sur开发者测试版和Xcode工具,现在都可以使用了。库克说,第一批使用Apple silicon的消费者系统应该会在今年年底推出,并表示向所有Apple silicon产品的过渡应该需要大约两年的时间。尽管在此期间,苹果仍将推出新的英特尔机器,并在“未来几年”支持英特尔的MacOS。
  
  库克说:“我们对Mac的愿景一直是拥抱突破性的创新,并勇于做出大胆的改变。每次我们这样做,Mac都会变得更强大、更有能力,我从未像今天这样对Mac的未来充满信心。”
  
  当然,这可能要到几年后我们才能知道结果。苹果似乎很有可能成功地将其开发者转移到新平台上,但新的MacBooks是否能像基于英特尔或基于AMD架构的笔记本电脑一样快或更快,或者在很长一段时间内像英特尔或AMD笔记本电脑那样节能,这仍是个悬而未决的问题。考虑到苹果对Mac的依赖远不及之前采取过渡行动时的水平,虽然此举仍有风险,但该公司承担得起失败的代价。52RD.com  微博关注:http://weibo.com/52rd  微信关注:admin_52RD
免责声明:本网站内容主要来自原创、转载和第三方投稿,凡在本网站出现的信息,均仅供参考。任何单位或个人认为本网站中的内容来源标注错误、涉嫌侵权或存在不实内容时,请及时向本网站提出书面权利通知或不实情况说明,并提供身份证明、权属证明及详细侵权或不实情况证明。本网站在收到上述文件后,将及时更正、删除,谢谢!
已有1位网友发表了看法 查看 我来说两句
读取...
相关报道
评 论
1楼 52RD网友 58.211.*.* 发表于 2020/7/6 14:19 回复
承受几次失败就完蛋了,一次两次对于苹果来说是没有问题的。
共有评论1篇 查看所有评论
业界快讯 NewsMORE>
新闻导航 Navigation
精彩评论 CommentMORE>
52RD网友:这对夫妇先买了一个很厚全包的硅胶手机壳,然后套上保护壳之后再录入的指纹,这么厚的硅胶手机壳超声波根本就是无法完全穿透的,而手指静…
Galaxy S10指纹解锁被硅胶套破解 三…
52RD网友:在中高端市场,OPPO/VIVO 面对华为的强力打压,几乎没有任何还手之力!无奈之下玩起了魅族几年之前就玩过的套路,面向中低端市场玩性价比来…
卢伟冰:入门机不应该是电子垃圾,Red…
52RD网友:来看看三星都做了些啥? 当年三星故意压低闪存的价格,其他厂商为了竞争,也不得不跟上降价的步伐。但是越跟越不对劲,怎么三星开始亏…
芯片价格趋稳和受益于华为遭美封杀 …
52RD网友:有几家的芯片应该影响还是比较大的, 基于美帝赛灵思FPGA之上开发的,这一下也是被断炊了,直接就不用发布了, FPGA就是睾丸命门,…
海康威视、依图、旷世、大华等公司被…
52RD网友:你个是金立,死了还要诈尸,一个锤子不承认自已已经死,坐看你如何复活。
罗永浩证实新机为字节推出的首款坚果…
特别推荐 Recommend