当苹果成为一家芯片公司
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作者 | 金旺
出品 | 锌产业
北京时间3月9日凌晨2点，苹果春季发布会召开。
作为苹果一场常规产品更新的发布会，这次发布会没有折叠屏手机、没有XR眼镜，如果说有什么亮眼之处的话，那应该就是芯片了。
这次发布会上，苹果自研芯片贯穿始终，新发布的iPhone SE搭载了A15，新发布的iPad air用上了M1，与此同时，苹果最后一颗M1芯片——M1 Ultra也得以亮相。
M1 Ultra是苹果一颗自研的高性能芯片，最先被用到了Mac Studio上，而自研芯片如今已经成了苹果为自己打造的又一条护城河。
其实，硬件厂商造芯片不是什么稀罕事儿，苹果造芯也早在2010年已经开始。
01
A系芯片的强势崛起
2010年，在这一年年初的苹果发布会上，乔布斯发布了苹果自认为的第三类设备——iPad。
在对这款产品介绍中，乔布斯提到，“iPad由苹果自研芯片驱动，我们有一个很棒的团队，专为苹果研发芯片，A4芯片是我们目前最先进的芯片，它的性能很强大。”
发布会上，乔布斯并没有介绍太对关于A4芯片的细节，只是在PPT上展示了这颗芯片的主频，这颗芯片的主频跨过了当时ARM公版的650MHz，一举突破到了1GHz。
后来证明，A4芯片更大的价值在于筑高了苹果封闭生态的城墙，让苹果生态系统得以更顺畅地实现内循环。对于要构建这样一个生态系统的苹果而言，自研芯片是必须要做的一件事儿，这一点，乔布斯很早就开始布局。
2008年4月，苹果一代手机发布仅仅一年后，乔布斯花2.78亿美元的高价收购了一家芯片设计公司——P.A. Semi，彼时，乔布斯看上的并不是P.A. Semi的PWRficient产品线，而是公司拥有的诸多低功耗芯片设计专利，这也是搭载A4芯片的第一代iPad能够号称10小时续航的原因之一。
P.A. Semi的专利池，再加上当时一并收来的研发团队，为后来苹果A系芯片研发奠定了基础。不过，苹果第一代芯片本质上是由三星S5PC110魔改而来，CPU应用的是ARM Cortex-A8架构，GPU应用的是PowerVR SGX 535，严格意义上说，还算不上是完全自研的芯片，或者也可以说是苹果自研芯片一次小小的试水。
苹果A系芯片真正发力是在两年后的第三代处理器A6芯片上，这代芯片上，苹果首次使用了基于ARv7-A双核架构的自研CPU——Swift，首次采用了32nm制程工艺，也是首次最先在iPhone上应用（此前两代都是先在iPad上应用）。
不过，在当年那场发布会上，苹果营销副总裁Phil Schiller没有提到这些，他提到更多的是这颗芯片的性能表现——2倍的CPU速率提升、2倍的图像处理能力提升、22%的尺寸缩小，以及App响应时间、加载音乐的响应时间是多少，Phil尽量用消费者感知得到的方式介绍了应用在iPhone 5上的A6芯片，以至于A6芯片对于苹果硬件体系的深层价值到会后才逐渐被挖掘出来。
也是至此之后，A系芯片在苹果手机上一直沿用至今，在历代芯片中，苹果逐渐加入了协处理器、神经网络引擎、自研GPU核，A系芯片也成了每代苹果手机的一大王器。
02
苹果的生态融合构想
尽管苹果自研手机芯片干得风生水起，不过，在很长一段时间里，这块业务并没有波及到苹果电脑，直到2020年。
2020年6月，在WWDC 2020上，库克回顾了一遍Mac发展历史，并指出，“Mac一共经历了三次大的历史变革：拥抱PowerPC、自研Mac OS X系统、向Intel X86迁移……，今天我们宣布，Mac将使用苹果自研芯片。”
很少有人注意到，这时，搭载苹果自研芯片的手机、手表、平板全球出货量已经超过20亿，再将Mac换上Apple Silicon，苹果将成为一个不折不扣的芯片企业。
对于Mac转向自研芯片，当时外媒评论称，这将瓦解微软和英特尔之间延续至今的Wintel联盟，PC OEM老炮们也需要重新考虑是否加入ARM阵营。
在PC市场，市占率不足7%的苹果的Mac转向自研芯片，真能导致这样严重的蝴蝶效应吗？
这就要从苹果这一决定带来的两个结果来看：
首先，Apple Silicon的性能确实表现还不错。
2020年11月，苹果为Mac设计的首颗自研芯片M1面世，M1采用5nm制程工艺，集成了160亿个晶体管，8核CPU+8核GPU，可同时运行将近25000个线程，拥有2.6万亿次浮点运算的数据处理能力。再加上苹果为了适配这颗芯片特意做了一个新的系统版本macOS Big Sur，以及在芯片设计的功耗控制上原有的优势，这样的M1成了2021年Q1苹果Mac销量同比增长超过111%的一个主要原因。
其次，采用Apple Silicon的Mac还有一大特性，可以直接运行iPhone和iPad上的App。
这带来的直接影响是，长久以来割裂的移动端应用生态和PC端应用生态将迎来一次前所未有的整合。这种生态整合和国内手机厂商通过通信技术实现的一碰互联、屏幕共享走的是两条不同的路，也是一条更彻底的整合之路。
03
M1的第四颗芯片
在今天的发布会上，苹果再次发布了继M1，以及2021年发布的性能更强的M1 Pro、M1 Max之后的第四颗芯片，也是M1系列最后一颗芯片——M1 Ultra。
苹果硬件研发高级副总裁Johny Srouji在发布会上透露，在M1 Max发布时，其实苹果还藏了一手，它可以实现特殊的晶粒连接技术，基于此，苹果芯片团队可以通过UltraFusion架构将两颗M1 Max扩展为一颗芯片，这就有了新的M1 Ultra。
UltraFusion架构同时还可以让两颗芯片在低功耗情况下实现2.5TB/s的传输速率，与此同时，新的M1 Ultra拥有1140亿个晶体管，20核CPU+64核GPU，晶体管密度是M1的7倍，GPU速度是M1的8倍；拥有32核神经网络引擎，可以支持每秒22万次运算。
此外，M1 Ultra还支持800GB/s带宽，128GB内存。
据Johny Srouji介绍，与目前最新的16核芯片相比，在相同功耗范围内，M1 Ultra的性能高出90%，GPU功耗与今年主流的GPU相比仅为后者的1/3。
这颗目前苹果自研的最高性能的芯片，首先将被用到同期发布的Mac Studio上。
04
机厂造芯热潮
在软硬一体逐渐成为主流意识的当下，主动下场造芯片的手机厂商远不只苹果一家，近年来，国内手机厂商也迎来了造芯热潮。
国内最早研发手机芯片的手机厂商是华为，华为早在2012年研发了手机芯片K3V2，K3V2采用40nm制造工艺，4核CPU+16核GPU，发布时间上只比苹果晚了两年，后来，华为在2013年发布的旗舰手机P6用的正是这颗芯片。而更广为人知的麒麟芯片要到2014年才开始进入市场。
不过，作为国内最早自研手机芯片的手机厂商，华为近年来在经历了一些众所周知的坎坷后，手机业务一落千丈，逐渐淡出主流市场，华为手机芯片也没了当年的模样。
2021年3月，时隔四年，小米再度推出自研芯片——澎湃芯片C1，与苹果A系列、华为麒麟系列芯片不同的是，澎湃C1仅仅是一颗图像处理芯片，搭载这颗自研芯片的MIX Fold的主CPU仍然是高通骁龙888。
同样自研了图像处理芯片的还有vivo，vivo在2021年发布了首颗图像处理芯片V1，这颗芯片最先被用到了vivo X70 Pro上，同样要搭配三星E1080使用（X70 Pro+是骁龙888+）。
前不久，随着OPPO首款搭载自研图像处理芯片——马里亚纳X的Find X5 Pro面世，国内主流手机厂商全部涌入到了自研芯片这一潮流中。
只不过，在华为麒麟之后，目前还没有哪家手机厂商真正担得起自研手机主处理器这个重任，众多自研图像处理芯片对于智能手机而言可以说是锦上添花，却远远还难以成为一条坚实的护城河。
对比之下，抛弃高通、英特尔，全系产品换上Apple Silicon，发布会上全程讲起自研芯片的苹果，也就更像是一家芯片公司了。
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