去年以來,市場屢屢傳出蘋果(Apple)Mac系列產品將採用自家研發處理器的消息。近日,據外媒報導,蘋果挖來了Arm關鍵晶片架構設計師Mike Filippo,以加速Mac設備處理器從英特爾(Intel)到自家晶片的過渡,以期可減少對英特爾的依賴。

蘋果的筆記型電腦和桌上型電腦採用英特爾的處理器,已經有20年歷史。報導稱,蘋果將在2020年開始向Arm處理器靠攏,蘋果分析師郭明錤也提出了類似的過渡時間表。如果蘋果全面轉向Arm架構,對於英特爾來說不僅僅是收入上的損失,對於整個PC市場更是有著示範效應。

誰走了都會有替代者

雖然晶片架構師Gerard Williams III的離職,使得蘋果痛失晶片設計大將,但隨後蘋果迅速從Arm挖來Mike Filippo加入其位於德州的晶片架構團隊,填補了這個空缺。Moor Insights & Strategy的Anshel Sag首先在Twitter上發現了這位員工,雖然Mike Filippo的LinkedIn個人資料顯示他仍在Arm,但Arm提供給彭博社的一份聲明中證實,他已經離開了Arm。

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Arm一位發言人說:「Mike Filippo是Arm社區的一名長期有價值的成員。我們感謝他的所有努力,並祝願他在下一步的努力中表現良好。」

Mike Filippo是Cortex-A57/A72/A76三代CPU設計者,同時也是已經規劃和開發中的Hercules(第三代 A76)、Ares和Zeus CPU的首席架構師。據其在LinkedIn的發文稱,他在Arm工作了10年,擔任CPU架構師和系統架構師。在加入Arm之前,Filippo曾在AMD和英特爾擔任過類似職位。

˙2009~2019年:Arm。擔任CPU架構師、系統架構師、Arm Fellow;

˙2004~2009年:英特爾。擔任CPU架構師、系統架構師;

˙1996年~2004年:AMD。擔任CPU設計師。

根據Mike Filippo的LinkedIn個人資料,他於5月加入蘋果,但蘋果不願對他加入公司或工作內容發表任何評論。

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據悉,今年早些時候Mike Filippo辭去了Arm半導體工程師之後去了蘋果,而Gerard Williams III在擔任蘋果平台架構高階主管9年後離開了公司,他領導設計了蘋果在iPhone和iPad上使用的多款A系列處理器。未來,Mike Filippo將承擔Gerard Williams III留下的一些工作,其在Arm伺服器晶片等先進領域的經驗,將幫助蘋果實現自研電腦處理器的目標。

蘋果處理器架構選擇再次轉變

蘋果Mac產品平台的25年歷史中,在處理器架構的選擇上有幾次重大轉變。前兩次重大轉變分別是:1994年至1996年間的Macintosh產品,從摩托羅拉(Motorola)128K得68000系列,轉到PowerPC架構,以及2005年宣佈從PowerPC轉到英特爾處理器,作業系統也從Macintosh轉移到基於Unix的Mac OS X。

如果這次成功轉為Arm架構,那麼將是蘋果電腦處理器架構選擇史上的又一次重大轉變。

Arm與蘋果並無直接競爭關係,雖然蘋果不像高通(Qualcomm)等公司那樣,明確使用 Arm 的晶片設計,但在設計自家處理器時確實依賴 Arm的指令集,加入一名熟悉 Arm 技術進行晶片設計的關鍵人物自然是正確的做法。

被譽為「地表最強蘋果分析師」的TF Securities分析師郭明錤曾預言,最晚2021年我們就能看到第一款採用Arm架構處理器的Mac。

採用Arm架構有什麼好處?

除了價格比x86處理器低以外,採取Arm架構的CPU還有哪些優勢?首先就是能有效的延長電池壽命,iPhone和iPad就是非常好的例子。

根據MacRumors分析稱,採用Arm架構將為蘋果帶來四大優勢:

1、蘋果可以完全掌控Mac的設計和生產流程,無視英特爾在處理器上「擠牙膏」帶來的技術、時間表延遲等負面影響;

2、Arm處理器成本更低,可以提高終端產品利潤;

3、在終端定價上蘋果可以更靈活,有利於Mac市場份額增加;

4、可以區分Mac和那些採用x86處理器的競爭產品。

iDB分析稱,基於Arm的Mac處理器可以帶來速度的提升,特別是在GPU方面。同時這種定制晶片可以製造更薄、更輕的MacBook,並且續航能力也得到極大的提升。

從公司策略層面看,擴大自有晶片的研發,將允許蘋果掌握其桌上型電腦CPU的開發節奏,讓每一年新升級的消費性電子設備都可以搭載最新的晶片和處理器,不再依賴於近兩年來一直擠牙膏的英特爾發展藍圖。

可以參考的例子還有Google Chromebook,最早的Chromebook同時採用x86和Arm架構處理器,不過後來考慮到Arm處理器的價格遠低於英特爾處理器,逐漸地全面切換到了Arm處理器。當前銷售的Chromebook幾乎都是用的Arm架構。

換架構又有哪些壞處?

不過對於蘋果的筆記型電腦和桌上型電腦的工程師們而言,由於兩種處理器架構的指令集完全不同,所以可能需要大量地重寫程式碼。就像之前蘋果從Power PC架構轉到x86一樣,為了給開發者提供一個完整的交叉編譯環境,在整個過渡正式完成之前,蘋果可能需要針對Mac開發兩個版本作業系統,即x86版本和Arm版本的Mac OS。

由於當前很多用戶依然在使用舊版的Mac,因此蘋果Arm版Mac OS還需要相容x86版,否則對開發者和用戶都很不友好,需要為Mac的應用開發兩個版本。不過也有傳言和評論認為,「硬氣」的蘋果會一刀切,不再對舊版本的Mac做相容性的升級支援。

不管怎樣,這對兵強馬壯的蘋果來說都不是難事嗎?但如果從商業上考量,值不值得去做呢?

整個PC市場處於萎縮階段,蘋果的Mac電腦依一年100萬台銷量計算,也就買100萬顆英特爾處理器,每顆均價按300美元算,一年才花多少錢?而桌上型電腦處理器的研發投入,每年的花費豈是幾億能打平的?為了一個夕陽產業,去從頭開始做,是否划得來?

另一個就是生產力的問題。Mac產品線不同於iPhone和iPad,是蘋果旗下生產力工具的代表,在工作場景下處理複雜任務時,對處理器的性能要求更高。但眾所周知Arm架構的能耗低,相應的性能、擴展性也弱於x86處理器,要保證用戶體驗,蘋果自研的Mac處理器還有很長一段路要走。

Arm架構PC上的Windows是成敗關鍵

很多買了蘋果Macbook的消費者,入手第一件事就是另外裝上Windows系統,這已經是一種常態,雖然macOS用習慣了也很好用。

一個關於生產力的失敗先例是Google當年的Chromebook,雖然在硬體理念上十分先進,但由於難以與「生產力代表」的作業系統Windows應用相容,導致它在公眾市場並不受歡迎。

如果蘋果大刀闊斧改用Arm處理器,是否意味著以後蘋果用戶就和Windows無緣了呢?這就要看微軟(Microsoft)的決心,和蘋果的影響力了。

隨著智慧型手機產業的火爆,微軟在行動市場一再受挫,他們選擇了與行動晶片大佬高通合作,2016年基於Arm架構Snapdragon 820處理器的筆記型電腦,運作全功能Windows 10系統就是一次里程碑式的事件。目前高通專為Windows設計的Snapdragon處理器已獲得傳統PC企業華碩、聯想等的支持,曾經無敵於天下的「Win-Tel」聯盟,在全球PC市場連續六年下滑的局面下,終於土崩瓦解。微軟希望透過與Arm陣營的合作打破行動市場僵局,PC企業也希望用Arm處理器做出差異化的產品,比如更強的電池續航、更輕薄等,而這是英特爾不願意看到的。

雖然微軟已經推出了支援Arm架構處理器的完整版Windows系統,但Windows在Arm的份額現在還是太小了,所以還沒多少開發者願意基於Arm架構開發Windows軟體。

小結

雖然短時間內蘋果還不能甩掉英特爾,但近來大張旗鼓地擴充自家晶片團隊,可見這只是遲早的事。這也是蘋果的一貫作風,從成為合作夥伴起,就琢磨著如何把供應商的技術學過來自己做,無論Imagination還是Dialog的前車之鑒,都給英特爾提醒——客戶再大也不要過於依賴。

也許如我們所說的,2020年會出現第一台試水溫的Arm架構Mac,但它能否順利走下去,還得看開發者支不支援、消費者買不買單…

本文為EE Times China原創文章