Mac正在转向Apple Silicon--而不是ARM

上个月，苹果首席执行官蒂姆·库克宣布，他们将把Mac系列产品、MacBooks、iMac等全部产品从英特尔芯片组转变为定制的Apple Silicon。不是ARM，而是定制的苹果硅片。差别可能很细微，但也是非常非常重要的。

这不仅仅是因为坚持把它叫做ARM上的Mac有点小气，特别是如果你从来没有遇到过说AMD而不是PC on x86或其他任何东西的问题。不是的。因为这大多是错误的…。基本上都是。

首先，ARM有两种不同的许可证。一个是芯片组设计。你付了费用，拿了你的Cortex内核或者别的什么，你就把它们弄好了，你就得到了你的CPU。

另一个是ISA许可证。这样，就不会有芯片设计了。没有。您得到的只是指令集体系结构。你必须自己滚动实际的设计。

这就是苹果公司一直在做的事情。制作自己的定制设计，使用ARM指令集。好多年了。

有传言称，苹果的许可证可能会让他们获得比这更多的客户，但让我们暂时把它放在一边。

其次，因为ARM指令集，甚至CPU，只是苹果硅封装的一小部分。从字面上看。

有这样一个古老的故事：史蒂夫·乔布斯从日本回来，想在无限循环的咖啡馆Mac咖啡厅吃到绝对最好的寿司。因为史蒂夫·乔布斯。

乔布斯想要最好的寿司，所以他找来了他能找到的最好的寿司厨师来Caffe Macs为他做寿司。芯片组也是如此。

当iPhone和iPad使用定制硅的情况变得更好的时候，故事就发生了，史蒂夫·乔布斯开始寻找世界上最好的芯片设计师，并把他们带到苹果为他制造硅。

而这一切都演变成了由高级副总裁约翰尼·斯劳吉(Johny Srouji)领导的硬件技术部门。

2010年1月，苹果公司的第一款内部硅芯片首次出现在最初的iPad中。同年6月，它出现在iPhone上。

它被称为A4，它是片上系统(SoC)。这意味着，不再需要单独的处理器、显卡、RAM模块，而是像PC一样，所有这些都集成到一块芯片中。

它使用的是ARM Cortex-A8处理器的一个版本，因为当时，苹果正在授权ARM设计。A5使用的是Cortex-A9的一个版本，但在2012年，苹果改用指令集许可证，并发布了他们第一个带有A6的定制CPU。

2013年9月，苹果不仅推出了他们的第一款64位芯片组，还率先推出了移动行业。

没错，虽然高通和三星满足于在未来几年里弥补32位的研发成本，但苹果确实震惊了硅界，并提供了绝对零的…。FABS…。关于以最快的速度把它们都跳到64位。

苹果用硅做的事情没有什么神奇之处。别耍花招。原因只有两个--两个相互关联的原因--为什么苹果能够年复一年地在性能和效率上胜过其他所有手机和平板电脑。

其一，苹果不必出售其芯片组。他们不是硅片供应商。他们不必像硅片供应商那样运作。他们不必担心营销、加价或保质期。他们甚至不必关心每一代芯片组或每一代芯片是否盈利，只需关注芯片组驱动的设备就可以了。

苹果的平台技术团队不会因此而受到任何约束或阻碍，任何方式都不会。

第二，苹果的硅片团队只有一个客户。他们不必担心使用相互竞争或冲突的技术、功能集或议程来支持多个不同的供应商。他们不必尝试猜测哪些需要支持，哪些需要支持，或者建造可能会用到或可能不会用到的东西。

苹果的平台技术团队现在要做的就是运行iOS、iPadOS、TVOS和WatchOS--很快就会运行MacOS--比地球上任何东西都快。那是他们唯一的工作。

我的意思是，不要离题太远，而是要这样看：苹果(Apple)已经为Watch出货了五年的专用可穿戴芯片，而高通(Qualcomm)刚刚发布了他们的第三代经过改造的旧手机芯片，因为几乎没有人能付得起他们的钱，让他们投资于其他任何东西，而且他们肯定不会按规定做这件事。

只要有无限的时间，任何有价值的硅片团队都可以设计出性能最高、效率最高的芯片上系统，达到我们宇宙中已知的物理极限。但是我们并不生活在一个时间无限的世界里。我们生活在一个期限紧迫、风险极高的国家。你有几年的时间来计划，但你必须每年发货。

因此，苹果所做的就是建立一个坚实的基础，然后反复重复。不仅是一项多年计划，而且是一项多年投资。

看，当苹果这么早就推出64位的时候，我们中的许多人，包括我自己，都很难理解为什么。一群专家陷入了最令人厌倦的陈词滥调，认为更多的位只对寻址更多的内存真正有用。但这还不是全部。

我们中的一些人选择了新的、更干净的ARM64指令集和改进的硬件安全性。

但苹果对A7真正做的是完全重新设计芯片组本身。这才是真正的飞跃。64位仅仅是面向未来的肉汁。

然后，苹果注意到，在更大的内核上推动最高性能意味着在低端留下空白。因此，有了A10 Fusion，他们开始将高性能内核与高效率内核配对，并创建了性能控制器来智能、透明地管理交换。

有了A11仿生机，苹果摆脱了融合，让每个内核根据需要单独或一起运行。他们还制造了新的能效核心，速度几乎和上一代的性能核心一样快。

目前的内核具有更高的性能效率。好多了。而且它仍然在TSCM的7纳米节点上的ARMv8分支上。别管即将问世的ARMv9和5纳米节点了。

但是…。在一开始说ARM指令集部分，CPU部分只是整个软件包中非常小的一部分之后，我刚刚花了大量的时间来讨论它们，因为它们的定制程度超出了任何ARM设计的范围。

在同一款A11仿生产品中，苹果推出了他们自己定制图形处理器或GPU。此前，苹果一直在使用PowerVR，但出于我会马上开始使用的原因，他们在2017年全力以赴地使用苹果，采用了一种宽泛而缓慢的方法，让他们能够尽可能高效地处理负载，但也给了他们在需要时处理峰值的余地。

换句话说，当事情变得拥堵时，在单车道高速公路上拥有一辆法拉利可能会非常令人沮丧。不过，是8车道的高速公路吗？嗯，如果法拉利需要开足马力，通常还有空间。

但是，真正的意义并不在于超级跑车。它是周遭一切事物的超高效率。

因为性能和能效是齐头并进的。事实上，如果处理得当，能效可以提高性能。

有了A11，苹果还增加了他们的第一个e-Apple神经引擎，它现在不仅有8个内核，而且还有一个机器学习控制器，可以在性能内核中瞄准AMX-Apple机器学习加速器。

神经引擎现在还与图像信号处理器捆绑在一起，除了所有照片和视频处理之外，还包括计算摄影效果的实时预览和4K视频流的交错扩展动态范围。

而这仍然只是苹果的片上系统正在做的事情的一部分，远远超出了指令集和CPU。

其中包括电源管理、密码加速器、安全Enclave、高效音频处理、深度引擎、PRO显示引擎、存储控制器、HEVC视频编码器、HDR视频处理器、永不停机处理器、高性能统一内存、高带宽高速缓存、硅封装和增强型OLED处理。

这并不是说苹果想要在每一台设备中制造每一种组件，因为这种傲慢会导致最糟糕的跌倒。但是，感觉苹果似乎非常想拥有每一个能为客户带来真正的、有影响力的、差异化的体验的组件。

因为苹果的硅片团队只有一个客户，而且硅片团队与硬件工程团队、软件工程团队，甚至人机界面团队的合作非常紧密，他们可以专门制造硅片来支持这些团队想要创建的硬件、软件和界面。

因此，在这里，重要的是要明白，苹果并没有真正出货过芯片组。他们提供功能集。

苹果从来没有推出过NFC，它推出的是Apple Pay。他们从来没有运过神经引擎，他们运的是面部识别码。

是的，早在任何权威人士写道苹果在机器学习领域远远落后于他们永远赶不上的时候，苹果就已经将机器学习集成到硅片水平，其他供应商甚至不得不争先恐后地跟上这一水平。

这并不夸张。这是因为规格、技术，没有用户体验那么重要。

每年，当谁在最新款Galaxy手机和6个月或10个月的iPhone之间进行基准测试时，或者写到400美元的iPhone SE比你能买到的最昂贵的Android手机更快时，所有的性能都会引起所有的关注。所有这些都是偶然的。这不仅是苹果设计CPU的方式的副作用，也是整个SoC设计方式的副作用。

综上所述，我不认为很多人真的能体会到苹果上个月宣布的Mac转型带来的巨大影响。

再说一次，他们不仅仅是从x86转向ARM。那是目光短浅。他们正在从英特尔CPU、英特尔和AMD图形处理器以及他们多年来一直在出货的定制Apple T2芯片的大杂烩中转移，以解决这些英特尔CPU和GPU缺乏功能的问题。

他们正在转向苹果硅业。乔尼·斯劳吉(Jony Srouji)非常明确地表示，这将包括一系列单芯片系统(System-on-a-Chip)。

当蒂姆·库克(Tim Cook)宣布这些计划时，他并没有说要制造更快的Mac电脑，尽管这是每个人都希望的，或者是电池续航时间更长的Mac电脑，尽管这可能是一个稳妥的假设。他当然没有说这是为了让Mac变得更便宜，而不是直接说，也没有考虑到针对这个问题的团队的实际成本和机会成本。不，他非常明确地说，这是为了制造更好的Mac，这是其他任何方式都不可能做到的。

当史蒂夫·乔布斯(Steve Jobs)在15年前说过完全相同的话时，我们在3年内就有了MacBook Air，而在5年内，Air又重新定义了一代笔记本电脑。

那就是与英特尔合作，以及他们的工艺和热量限制。与苹果硅片合作，简直就是天方夜谭。

我的意思是，目前的开发套件使用的是为iPad设计的芯片，而不是为Mac设计的芯片，也根本不是苹果的Mac硅芯片，而且它的性能已经令人印象深刻。Windows本地运行在Qualcomm上的仿真运行效果似乎更好。我们会在紧要关头回到这个话题。

还记得几年或五年前吗？12英寸的MacBook无法编辑单一的4K数据流。较新的13英寸MacBook Air在MAX的粉丝面前几乎无法应付。同年的iPad Pro可以处理3个数据流。而且它甚至没有风扇。

没有一点风扇噪音的苹果硅片MacBook能处理什么呢？

我们已经听说Apple Silicon将内置虚拟机管理程序来实现超高性能的虚拟化。苹果还可以内置什么，以使Mac体验的其他关键元素以任何现成的芯片组都无法做到的方式实现超高性能？

我认为，这就是为什么说苹果硅上的Mac是英特尔上Windows的终结，而微软和他们所有的供应商都在争先恐后地转向ARM，这有点没有切中要害。

这不是手臂的设计。这不是将高通芯片放入Surface，甚至将AMD或Intel混合芯片放入惠普或戴尔。这甚至不是在同一个宇宙里发生的。

别误会我的意思。这些产品可能很棒，也可能是一样的，也可能只是不同，但它们仍将使用商用硅，它们仍将是模块化的，它们仍不会做苹果正在做的任何事情。

除非或直到微软花一年时间和一大笔钱制造自己的硅片或高通，创造自己的操作系统和生产计算机硬件。

需要明确的是，这对苹果来说可能是一个巨大的优势，但也可能是一个巨大的风险。今年晚些时候，在接下来的两年里，苹果硅片不仅要发货，而且要交付。如果那些SoC还没有准备好怎么办？如果他们的表现或效率不像每个人希望的那样好，或者，哦，天哪，不像英特尔那样，那该怎么办呢？

IPhone、iPad和Apple Watch，从硅片开始，都取得了惊人的成功。如果苹果的硅质Mac电脑也要同样成功，那它们就得靠自己赚到钱。

因为这才是做这一切的真正成本--苹果只有在他们继续生产我们都想买的产品的情况下，才能赚回他们的钱，才能获得传奇般的利润率。