苹果最具野心的芯片计划

文/穆梓

来源：半导体行业观察（ID:icbank）

据彭博社报道，苹果计划在明年推出其带有自研处理器的Mac电脑。

彭博社进一步指出，苹果现在在研究的Mac处理器有三款，这是他们基于下一代iPhone所用的A14处理器开发的芯片，知情人士说，第一个Mac处理器将会比iPhone和iPad中的处理器快得多。在彭博社报道中，他们把这个称之为苹果最具野心的计算机芯片计划。

我们知道，在过去的十几年来，苹果不但推出了其用在手机的A系列芯片，还推出了用在iPad的A系列衍生芯片、应用在airpods上的H系列蓝牙芯片、应用在Apple Watch上的W系列芯片。此外还有用于安全的T系列芯片和正在研发的Modem芯片。至于其他如电源管理芯片等类型的芯片，那就更不在话下了。

在这个新系列芯片出来以后，苹果旗下的所有硬件都用上了自研的芯片。

不神秘的“Kalamata”计划

从彭博社的报道我们可以看到，苹果将其基于Arm架构设计的Mac电脑芯片计划叫做“ Kalamata”。Kalamata是希腊第十大城市，也许来源希腊语“kala ommata”，意思是“美丽的眼睛”。这其实并不是苹果mac芯片计划的首次曝光。

据彭博社透露，早在2018年，苹果就开发了基于iPad Pro A12X处理器的Mac芯片，并进行了内部测试。据报道，那次的测试结果非常不错，又因为Arm公司一直在推动高性能芯片的设计，这就使得苹果公司的工程师对这个计划充满信心。

知情人士说，苹果公司将使用台积电的5nm产线制造新的Mac芯片。这与苹果将在下一代iPhone和iPad Pro中使用芯片的工艺相同。而其首批Mac处理器将具有八个高性能内核（代号为Firestorm）和至少四个节能内核（内部称为Icestorm）。与此同时，苹果公司正在探索具有12个以上内核的Mac处理器，以求能获得进一步发展。

消息表示，苹果已经开始设计第二代Mac处理器，该处理器将遵循为2021年iPhone开发的A15芯片架构。这表明苹果希望将其Mac，iPhone和iPad置于相同的处理器开发周期。

按照苹果的计划，他们的Mac芯片将在一个全新的Macbook系列上先试水，因为他们的处理器性能目前并不能与现在他们在MacBook Pro，iMac和Mac Pro台式计算机上采用的Intel处理器相媲美。

彭博社表示，尽管与iPhone和iPad采用统一的芯片设计，但苹果这个使用自研Arm处理器的Mac仍将运行macOS操作系统，而不是iPhone和iPad的iOS软件。而苹果公司也正在探索开发一种工具，以确保为基于Intel处理器开发的旧Mac机开发的应用程序仍可在新机器上运行。但这并不是一件很容易的事情，微软之前曾经试过将Windows系统迁往基于Arm处理器开发的电脑上，但并没取得成功。

此外，公司还拥有一项称为Catalyst的技术，该技术可使软件开发人员面向iPad开发的应用程序能够Mac计算机上运行。

“离开英特尔的转变非常复杂，需要苹果的软件，硬件和组件采购团队之间密切合作。鉴于当前的全球供应链情况，这种转变可能会被延迟”，知情人士强调。

苹果在打什么算盘？

在苹果的Mac发展史，已经进行了三次的CPU架构转移：

第一次是在1984年，随着Macintosh 128k发布，苹果将苹果 II的8位6502处理器改用成摩托罗拉的68k处理器架构；第二次平台迁移是在1994年，苹果放弃使用摩托罗拉68k处理器，改用Power PC处理器；第三次是在2005年，在当年的WWDC大会上，时任苹果CEO的乔布斯宣布停用IBM的Power PC架构，转向Intel的X86架构。现在则是第四次。

按照乔布斯的说法，他们之所以选择迁移电脑的硬件平台，主要是对IBM在Power PC技术的开发进度上感到失望。

相关资料显示，2003年6月，斯蒂夫·乔布斯在推出配备Power PC G5处理器的Mac时曾许诺，在十二个月内会将Power PC处理器的时钟频率提升至高达3 GHz。而实际上即便是在两年之后，苹果与IBM依然未能将3 GHz的Power PC处理器投入市场，市场上的流言认为这一尴尬的局面是IBM其POWER4派生芯片组的低良品率所造成的。此外，配备在Mac笔记本电脑上的Power PC处理器，在运作时产生的巨大热量，也广被同时期的业界诟病。

而现在英特尔面临同样和IBM当年一样的困境。因为受到制造工艺升级影响，Intel与台积电甚至三星的差距正在进一步拉大，这影响了他们的处理器升级频率。这也许也是促使苹果转向Arm处理器的一个原因。

而从彭博社的报道我们可以看到，对于苹果来说，开发自己的电脑处理器有多方面的优势。

首先，这样做还将减少苹果对英特尔的依赖。最近Intel处理器缺货的新闻一定让大家记忆犹新，如果苹果选择了Arm 处理器，可以向台积电甚至三星寻找帮助。

其次，自研处理器可以更好地控制其设备的性能，并将其与竞争对手区分开。现在苹果MacBook在与其他英特尔芯产品相比，更多的差异化是通过软件体现的。但如果他们在硬件方面能加入更多差异化的竞争，或者能帮助他们开辟一个新战场。

第三，如果Mac，iPhone和iPad运行相同的基础技术，将使Apple更加容易统一其应用程序生态系统并能更频繁地更新其计算机。而这样一致的系统体验，无论是开发者或者消费者，都会很有兴趣，这也将成为Apple的竞争力所在。

第四，这还将给苹果带来巨大的成本优势。据苹果分析师郭明錤之前透露，如果苹果用上自家的Arm CPU，可以节省40 - 60%的处理器成本，但仍能获得预期的性能，以及增加电池寿命。郭明錤进一步指出，降低成本后，可让苹果有机会推出低于1000美元价格的MacBook Air。这将帮助苹果基于其出色生态，用更低价格的产品去撼动市场。

英特尔将首当其冲

单从营收来看，就算苹果的Mac产品全部转向Arm处理器，对Intel业绩影响也仅有5%。但对这家半导体巨头来说，怕就怕在榜样的力量是无限的。

回看现在的个人PC市场，Intel是绝对的大赢家，这帮助他们在过去相当长的一段时间里攫取了巨额的利润。而进入最近两年，除了AMD通过全新的X86架构想在PC市场与Intel一较高下外, 高通也推出了全新的Arm系列处理器，也希望在PC市场分一杯羹。但后者并没能取得成功，主要与Arm处理器的本子在系统体验和应用生态上，并不能撼动Wintel的江山。

但考虑到苹果过去三次架构转移的辉煌战绩，万一他们真能在这里取得成功。高通以及他们的合作伙伴会有很多的信心。现在正在做电脑、同时也做了很多芯片的华为，在这上面是否也有了更一步的想法？这都有可能对Intel未来产生深远影响。

在过去的十多年里，Arm和Intel的角力一直没有停止。前者凭借嵌入式领域的大获成功一路向服务器芯片领域渗透，最近两年在Ampere computing、Marvell、华为、飞腾和亚马逊的推动下，似乎开始露出新的曙光。如果这次苹果芯片能在PC上取得成功，这将帮助他们再下一城。反观英特尔，即使他们在移动芯片方面花费了巨资，但最终却避免不了惨败的宿命。

从苹果积极的芯片计划我们也可以看到，在上世纪八十年代，因为芯片性能需求的快速增加、产线投资成本急剧攀升，倒逼IDM厂商逐渐转向了Fabless和Fab分工的模式。但进入了21世纪第二个十年，类似Arm和台积电这些IP厂商和晶圆厂的繁荣，让系统厂商有能力以相对较低的成本，去定制自己的芯片，以打造更具差异化的产品，在竞争激烈的市场杀出一条血路。

对于某些芯片厂商来说，是时候去思考一下如何在当前的竞争环境下生存了。