苹果Mac转用自研芯片，Intel没落，ARM席卷一切

苹果的早已转向

    6月22日，苹果在线上举行的一年一度的全球开发者大会（WWDC会议）上公布，将从处理器全面转向基于ARM架构的A系列芯片，并将其计算平台将全面转向自建体系“ Silicon”。

    按照苹果最新公布的情况看，在Mac设备上启用自研处理器最大的优势在于，不仅允许安装经过修改的Intel应用程序，还能原生运行现有的iOS和iPadOS应用程序。

    由于苹果的ARM Mac将会运行A系列芯片，因此那些为iPhone或者iPad开发的应用程序能够在Mac上原生运行，开发者不需要重新编译代码。

    此前iPhone和iPad已经使用自研芯片，Mac转向自研芯片之后，苹果基本弃用Intel芯片。

    苹果通过演示证明，低功耗ARM桌面已经可以处理Mac上的各种高级用户应用程序，包括：

• 在ARM上原生运行的Microsoft Office、Adobe Photoshop和Lightroom版本
  

• 在Cinema 4D中旋转逼真的线条脸
  

• 在Autodesk的Maya动画工作室中旋转一个600万多边形的场景，上面有纹理和着色器

• 在Unity游戏引擎中渲染效果
  

• 游戏《古墓丽影》和《尘垢:重力赛》在Mac上顺利运行(但分辨率很低)

    苹果公司推出自己的ARM芯片之际，该公司推出了macOS Big Sur，其中包括对macOS进行的重新设计以及对Messages和Maps内置应用程序的更新。

    最近的报告表明，英特尔性能提升缓慢促使苹果转向了ARM。据报道，苹果公司一直在Mac中测试基于ARM的芯片，并发现其性能大大超过了英特尔替代产品。

    macOSBig Sur还将包括新版本的Rosetta。Apple以前曾使用Rosetta将PowerPC转移到基于Intel的Mac，而Rosetta 2将在安装时自动转换现有应用。这意味着，即使开发人员尚未完全更新其应用程序，他们也应该无需修改即可工作。苹果还使用虚拟化技术在这些新Mac上运行Linux版本。

 背后的逻辑  

    苹果公司的这种转变，其实只是科技巨头随着能力的不断增加，而不断减少对外部合作企业的依赖程度。这是大企业的逻辑。比如苹果和谷歌都设计了自己的编辑语言Swift和Golang，亚马逊有自己的Linux版本，Facebook自己铺设跨洲海底光缆等。

    这次苹果更换芯片硬件，只不过是这种逻辑的延续，从软件扩张到硬件层面。

    还与当下英特尔的芯片无法跟上技术的变革、无法满足苹果产品发展的需要有关，也与芯片产业的发展变化有关。

    苹果公司过去40多年来，已经进行了三次电脑“换芯”操作。第一次是在20世纪90年代中期，苹果公司从摩托罗拉的68K芯片转向IBM和摩托罗拉联合开发的PowerPC处理器；第二次则是2005年，乔布斯宣布向英特尔的x86处理器过渡。现在，苹果公司决定再从x86的架构向ARM架构过渡。

    苹果公司的每一次“换芯”都是为了追求更好的体验和产品发展。苹果公司此次换芯显然与英特尔的能力水平有关。英特尔最近几年来已经几次因为自己芯片无法准时实现量产而爽约，让苹果公司的产品发布承受损失。

    第一次是2014年，苹果公司新发布的MacBook Pro因为英特尔第五代酷睿处理器延迟上市而不得已使用前代产品；2016年，苹果公司全新的MacBook系列登场，更轻薄的设计及全新的Touch Bar，使得产品具备里程碑式意义。只是再次，英特尔让苹果公司失望：英特尔的第七代处理器跳票，迫使苹果再度使用前代产品。

    对于推崇软硬件结合的理念的苹果，不能忍受自己的产品发展计划因为外部企业产品的原因而受到限制。

    如果苹果公司要继续保证对产品拥有足够的掌控力，那么作为所有硬件核心的芯片，就是必然成为苹果公司需要掌握的关键武器。英特尔在芯片制造上像挤牙膏似的推出新产品，显然无法满足苹果公司的野心。

    在此背景下，芯片产业的发展与变化，也为苹果公司的这一步操作提供了可能。

    使用自己的Arm芯片可以为苹果提供大幅降低成本的机会- 根据Moorhead的估计，Mac的组件成本可以节省100至150美元。

    据《华尔街日报》（Wall Street Journal）估计，英特尔可能因此而损失20亿美元的年销售额，即其收入的2％至4％。英特尔发言人在致《商业内幕》的声明中强调，它正在扩展到新的处理器，例如即将推出的Tiger Lake移动平台。

    英特尔发言人说：“苹果公司是多个业务领域的客户，我们将继续为他们提供支持。英特尔将继续致力于提供最先进的PC体验以及重新定义计算功能的多种技术选择。”

产业发展

    目前，芯片产业随着投资规模越来越大，产业分工也越来越明确。概括起来，就是深化专业分工、细分领域高度集中的特点。

    芯片产业的生产模式目前主要分为垂直整合生产（IDM）和专业化分工两种形式。前者以英特尔、三星为代表，自身既从事芯片设计，也进行芯片制造。

    但随着电子产业的发展，对芯片的需求日渐增加，因此产业出现专业分工，有了专门从事芯片设计公司（Fabless）和芯片制造的企业（Foundry）。目前全球最大的晶圆代工厂台积电就是在这样的背景下成长起来的。

    换句话说，芯片产业因为这种专业分工而变得越来越灵活，企业越来越小型化。像英特尔这种采用IDM模式的企业反而成为行业内为数不多的大型企业。这样的体量在芯片产业的小型化竞争中反而变成弱点。

    以芯片制造为例，目前英特尔的芯片制造工艺自2014年以来都停留在14nm的水平上，直到2019年才进入10nm。而专注于芯片制造环节的台积电在今年已经开始要为苹果公司量产5nm工艺的芯片，比英特尔至少先进一代，也即至少领先12-18个月。

    就芯片设计来说，Fabless企业占全球芯片设计销售额的比重从1999年的7.12%增长至2018年的26.35%，份额整体上呈现持续提升态势，产业链全球纵向延伸加剧。越来越多的芯片设计公司诞生，从英特尔这样的企业中获得市场份额。

    正是在这种背景之下，苹果公司都拥有了自主设计芯片的可能。自己完成芯片设计，然后再交由台积电这样具备芯片先进工艺水平的企业进行制造。

    实际上，苹果公司在2010年就已经推出自己设计的处理器Apple A4，目前这一系列已经到A12Z（用于2020年 iPad Pro）。自那时起所有iOS设备都使用苹果自家研发的处理器。

    苹果公司这种操作方式在移动设备上取得了很好的成绩，如果接下来证明在台式电脑上同样显著有效，那么将吸引更多的企业采用类似的路径和模式，以自己设计、定制化的芯片，组装自己的产品。

    当然，一般企业要采取苹果公司这一策略也并不容易。芯片是一个极为烧钱的产业，投入巨大。

ARM席卷移动、PC、服务器

    但大型企业，已经开始这个征程。

    Microsoft 在2012年Windows 8发行版之前就开始了这项工作，甚至还发布了专为基于ARM的硬件设计的Windows RT操作系统。此后，Microsoft已将Windows 10过渡到ARM，并与高通公司合作将自定义SQ1处理器集成到其Surface Pro X设备中。

    此前，高通发布面向Windows 10 Arm笔记本电脑的骁龙850处理器，联想、三星、华为等OEM先后推出了搭载骁龙850的笔记本电脑。

    ARM已经成为全球算力输出的主力。到2020年，基于ARM指令的处理器总算力输出达到了全球82%。基于ARM平台上的软件越来越多，其已成为半导体产业的主要驱动力。从华为基于ARM架构的鲲鹏芯片在云端攻城略地，到苹果三大终端（PC\手机\平板）全面统一ARM架构，已经进入从云到端全面ARM生态的拐点。

    除了面中断产品，服务器产品也在尝试转型ARM芯片。

    一个这样的例子就是富士通的A64FX处理器，该处理器为世界上最快的超级计算机提供动力。另一个是亚马逊的Graviton处理器，这是其庞大的亚马逊AWS中用于服务器的英特尔芯片的低成本替代品。这些芯片基于Arm的Neoverse设计，用于装有服务器的数据中心。

    随着苹果的入局，有望打破生态和硬件性能的限制，其他大厂上车的继续加码，没上车的也更有信心上车。

    Intel可能不会消失，但可能再也回不到主宰全球算力的巅峰时刻，逐渐走向没落，而ARM，将要席卷一切了吗？

参考：

郑伟彬 苹果告别英特尔依赖，世界芯片业一场革命已经到来

汤姆·沃伦 苹果将从今年晚些时候开始将Macs切换到自己的处理器

亚伦·福尔摩斯 “这将改变游戏规则”：苹果表示将开始使用自己的芯片，这将使您可以在Mac上运行iPhone和iPad应用程序