作者:陈帅、龚方毅 支持:远川研究所 苹果在今晨举行的全球开发者大会上,塑造了这样一种可能:一家公司同时把软硬件上下游链条全部掌握在自己手上。发布会是在对种族主义和新冠疫情的思考与应对措施中开始的。在持续时间近 1 小时 40 分钟的主旨演讲中,最大两个亮点无疑是苹果带来了交互和视觉体验更趋同一的 iOS14、iPad OS 14、macOS Big Sur,以及正式宣布将在年内发布首款搭载基于 ARM 架构的自研 Mac 芯片。告别英特尔、拥抱 ARM 整个过程预计要两年时间。在这期间,苹果将并行销售和维护两个版本的 Mac 电脑。相信过渡不会遇到很大麻烦,许多应用程序只需要重新编译就可以继续用了。未来,苹果大概可以像 iOS 一样,通过深入整合操作系统和芯片本身的设计,以最大限度地提高效率和性能,并为市场带来新的特性和功能。在云端数据数据同步,自研芯片实现硬件整合之后,苹果按下软硬件大一统计划的最后一块拼图。
·2013年的 iCloud 发布钥匙串功能,电脑上存上的账户密码,将自动同步到手机上,不必再重复登录账户; ·2014年, Mac 上提醒 iPhone 上的新来电,并用 Mac 拨打电话。在 Mac 上提醒和回复 iPhone 上的运营商短信; ·2015年,发布跨设备剪贴板,手机上复制,Mac 上粘贴; ·2017年, iPhone 拍的照片可以直接出现在Mac上。 可以说在iCloud解决了大的文件传输问题后,苹果耐心的以日拱一卒的方式,在不断打磨,也年复一年的暗示用户,设备不是一个本地存储的产品,你可以通过iCloud 在任何设备上访问自己想要的文件,设备只是决定你处理文件的方式和场合而已。除了作为主航线的云,苹果也开了不少支线。比如 2013 年发布的AirDrop,实现苹果不同平台设备间的文件互传;2019 年的随航(Sidecar)则可以把 iPad 变成Mac 的第二块屏幕。 这些软件功能和iCloud 一起搭建起了苹果生态帝国的第一根支柱。但是,软件和云,终究是一个通用的解决方案,安卓也可以使用云方案,也可以整出不少同步软件,投屏软件,真正要么做的无缝的整合,苹果准备起了第二根支柱:自研芯片。
Part.2 芯随我动
云服务终究是一种外部协同,而且都受制于网络质量好坏。如果要在把几块大陆连接起来,光靠空中的航线还是不行的,依然需要地上的基建。苹果为协调而生的芯片,就是这三个设备大陆上的高铁,一开始就为特定的功能而建设,最终实现的效果,也如同高铁一般:既稳,又快。这几点在苹果的可穿戴设备上就体现的淋漓精致:苹果 AirPods 的 W1 芯片支持多种无线协议,可以减小音频传输受到的影响,和苹果本身的A系列芯片的硬件层面配对,让无线耳机第一次实现和手机的无缝连接。而苹果后续为 AirPods Pro 推出的 H1 芯片,则更是到了黑科技的地步,其处理速度跟 iPhone 4 上面的 A4 芯片相当。一只耳机抵得上一部手机的处理能力,潜力大大强于前辈。 而在今晨的发布会上,苹果还给 AirPods Pro 带去跟“协同”有关的新功能:当任何一个苹果设备发出声音时,AirPods 耳机总是能迅配对过去。这种毫秒级速度的切换,显然不是靠 Wi-Fi 连接和第三方芯片能跟上的。作为苹果家族穿戴设备长子的 Apple Watch,自然也不能落后太多。在第二代产品上,自研的 S2 芯片就增加了电脑唤起功能,戴着手表就可以自动解锁。 去年,iPhone 11 的利用U1 芯片实现了家族设备间的直接定位以及指向性的 AirDrop。不过这些相对边缘的自研芯片,暂时实现的是苹果外围设备的整合。距离整合苹果所有设备,实现一种生态的大业,依旧有距离。iPad、iPhone、MacBook 这三大核心工具,依旧被分割在 X86 和 ARM 两套处理器体系里。在过往的日子里,因为X86功能强劲,生态完善,苹果就忍了,但如今英特尔牙膏一挤就是四五年,苹果终于果断迈出了整合各个大陆最重要的一步:Mac 上 ARM 芯片!
Part.3 最后拼图
根据苹果的计划,首款搭载自研 ARM 芯片的 Mac 年内就将亮相,结束与英特尔长达十五年的合作。这款芯片目前还没有具体名字,暂时叫“苹果硅(Apple silicon)”。库克说“整合硬件和软件是我们所做的一切的基础”,而苹果硅将是苹果“硬件的核心”。苹果和 ARM 的渊源可以追溯至乔布斯在 1993 年带给世界的个人掌上助理 Newton,那是苹果第一次在自家产品里 ARM 芯片。再后来,ARM 芯片不断跑进 iPod、iPhone、iPad、Apple TV、Apple Watch 体内。Mac 之前则经历过两次重大换芯。先是 1994 年从摩托罗拉的 68000 处理器换成了 IBM 的 PowerPC 处理器,然后再在 2005 年宣布将换用英特尔 X86 处理器。由于预留了足够的兼容空间和时间,两次切换都非常顺利。相信这次也不会例外。 图注:2005 年,时任英特尔CEO Paul Otellini 将一枚英特尔生产的晶圆交给乔布斯,宣告两家公司合作的开始。综合多家媒体的报道,苹果早在 2018 年就开始谋划换用自研 ARM 芯片,期间已经成功的用 iPad Pro 上面那枚基于 ARM 架构的 A12 处理器运行macOS。而且这次在宣布启用新芯片计划的同时,苹果还表示微软和 Adobe 正在为新的 Mac 处理器解决软件兼容性的问题。作为 macOS 平台最佳生产力服务商的微软,已经成功的把 Word 和 Excel 跑在了新的Mac 处理器上,PowerPoint 甚至使用了苹果的Metal 技术进行渲染。有人质疑 iPhone A 系列芯片的单核性能强但多核性能大概率还是被 X86 处理器吊打,为什么苹果还要自找麻烦进行看起来代价巨大的芯片转换。那么简单来讲,用 ARM 芯片性能会比预期提升的多,而成本又会比预期的小。更何况,换芯还有软硬件大一统这盘大棋等着下。先看性能。苹果 a12x 芯片的性能已经接近第八代英特尔 i5 的水平,新的处理器只快不慢。而且把处理器单核、多核处理速度理解为“性能”就跟谈车只看百公里加速一样的片面。用 ARM 处理器最常见的优点是功耗低。彭博社报道说,苹果内部的测试结果显示,ARM 版 Mac 在图形性能和人工智能应用方面比英特尔厉害的多,而且显而易见的更加省电。图注:苹果 A13 芯片新能测试吊打其他移动芯片,接近桌面高端芯片。再看成本和利润控制。成本方面,过去一年,苹果卖了2.6 亿部 iPhone。每部 iPhone 的处理器都跟未来 Mac 处理器同宗同源。所以 Mac 新处理器的研发成本不是摊薄在每年一千多万台的电脑销量上,而是摊薄到超过 2 亿部 iPhone、近 5000 万台 iPad、超过3000 万支 Apple Watch 上。控制芯片行业利润曲线最好的方式就是制定路线图,自己决定按什么顺序和进度增加功能、迭代工艺、选择代工厂、安排产能(这也是控制产品研发节奏所必须的)。再看看英特尔,2015 年就开始投建 14 纳米处理器。然后 2018 年遇到产能瓶颈不得不找三星帮忙。至于工艺迭代,一直到今年英特尔才开始生产 10 纳米处理器。而对岸的台积电已经今年开始生产 5 纳米处理器。最后,这是事关苹果软硬件生态链大一统的大事。苹果 A 系列处理器除了喜闻乐见的跑分吊打同行外,苹果还为视频解码、播客音频解码和加密等任务定制了核心。未来,基于同一个处理器架构的 iPhone、iPad、Mac 将有更一致的系统级应用体验,这是苹果进一步整合其硬件和软件的开始 —— 从整合 iOS 和 macOS 开始。对开发者来说,配合着苹果的节奏远比当年从 PowerPC 换到 X86 容易的多。因为 iOS 从一开始就是基于 ARM 指令集构建的,开发者将更容易开发 mac 程序。现有的 mac 程序如果不是大型游戏或者像 Premier 那样有复杂功能的,应该只需要重新编译就可以跑在 mac 上。事实上,苹果去年有了类似 macOS 和 iOS、iPad OS 程序互跑的计划,内部代号“杏仁糖 Marzipan”。