苦等36年终迎首颗自研芯片!苹果正式发布搭载M1芯片Mac,直接运行iOS App

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苦等36年终迎首颗自研芯片!苹果正式发布搭载M1芯片Mac,直接运行iOS App
麻省理工科技评论 2020-11-11

2020-11-11

Huge day for Mac,huge day for Apple
苹果
Huge day for Mac,huge day for Apple

不知是出于 “巧合” 还是 “傲慢”,苹果将今年最后一场发布会的举办日期放到了 “双十一”—— 一个各种活动都要刻意避开的日子,并且贴心地为发布会配备了英文及日文字幕。

还好,苹果没有让蹲守在电脑前的粉丝和媒体人失望,搭载自研芯片的三款 Mac 设备如期出炉,用厨子的原话就是 “Huge day for Mac,huge day for Apple。”

那么是否真如苹果公司首席执行官 Cook 所言,这是一场影响深远的发布会?新的 Mac 又会对当前 PC 市场格局产生怎样的影响?请往下看。

M1 芯片 + 新版操作系统 + 三款 Mac

发布会第一款,也是最为核心的一款产品并不单独售卖 —— 苹果专门为 Mac 系列产品设计的M1 芯片。

苹果正式发布搭载M1芯片Mac,直接运行iOS App

图 | M1 芯片结构图

这是一款基于 5nm 制程工艺,集成了 CPU、GPU 以及神经网络引擎、缓存等众多组件于一体的 SoC(片上系统),整个芯片封装了 160 亿个晶体管。

M1 内置了一款 8 核心 CPU,包含 4 个高性能核心和 4 个节能核心。苹果强调 M1 是最快的处理器,拥有 2 倍于竞品的性能,且仅需要其 1/4 的能耗。值得注意的是,M1 的 CPU 部分采用了同苹果手机芯片一样的 ARM 架构。

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图 | M1 芯片 CPU 性能 & 能耗图

GPU 同样是 8 核心,苹果将之称为目前最快的内建显卡,拥有同级别竞品的 2 倍性能,但能耗仅为后者的 1/3。

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图 | M1 芯片 GPU 性能 & 能耗图

M1 亦整合了 16 核心的神经运算引擎,以及用于 iOS 设备的 Secure Enclave 。后者为 iPhone 实现 Face ID 、Touch ID 与 Apple Pay 等重要安全功能提供支持,因此未来非常可能会出现搭载相关功能的 Mac 设备。

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紧接着,苹果发布了为 M1 芯片量身定制的操作系统 ——macOS Big Sur。苹果宣布,该系统将于美国时间 11 月 12 日发布。为充分发挥 M1 芯片的性能,苹果针对 macOS Big Sur 进行了专门的优化,有效提升了性能和续航。

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现有的各种 Mac App,即使尚未更新到 Universal,也可通过苹果的 “Rosetta 2” 技术无缝运行;而 iPhone 和 iPad 上的各种 App 则能直接运行。

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发布会现场,苹果展示了 Photoshop、Lightroom、Final Cut Pro、Office、Maya 这些偏向生产力的专业领域软件的流畅运行画面。

铺垫了这么多,终于到了买买买的环节。苹果发布了三款基于 M1 芯片的 Mac 设备:MacBook Air、MacBook Pro(13 寸)、Mac mini。

得益于 M1 芯片,这三款新产品的 CPU、GPU 以及 AI 运算速度均得到了大幅提升,在待机时间上也提高不少,MacBook Air 续航达到了 18 小时,较之前多出 6 小时;MacBook Pro 的续航时间更是长达 20 小时,创下 Mac 之最。

在售价方面, MacBook Air 7999 元起,MacBook Pro 9999 元起,Mac mini 5299 元起,并且现在就能下单购买。

需要说明的是,苹果在本次发布会中并没有作过多技术和测试方面的说明,具体的数值还需要等待后续的测试。还有一点略显遗憾,根据演示视频,背板发光的苹果 Logo 没有回来,充电头的磁性吸附也未见踪影。

等待 36 年的 “关键拼图”

虽然发布会的内容相对简单,但不可否认,这场发布会对于苹果和很多人来说都意义非凡。

作为全球第一家市值突破两万亿美元的公司,苹果一直于热衷于通过推出屏幕大小不一的智能设备来抢占用户的 “注意力”。

为了达到这一目的,让用户完全沉浸在它所创造的屏幕世界里,苹果几乎做到了极致 —— 通过前沿的科学、工程技术建立高墙,通过良好的用户体验建立防御,通过千万开发者、百万应用程序建立生态,通过从底层到顶层,对每一行代码、每一个零件、每一道工序的管控走到今天。

理所应当,苹果把几乎所有核心技术都紧紧握在了自己手里,自 10 年前的 iPhone4 开始,苹果便开始使用基于 ARM 架构的自研 CPU,至今已经在正式产品中迭代了十余次,不仅如此,3 年前推出的 iPhone8 更是搭载了苹果自研的 GPU,这样做的结果是,苹果对供应链的掌控力异常强大。

如果没有炉火纯青的内外兼修,恐怕苹果早就在同行性价比的攻势中败下阵来,沦为一个只会空谈产品体验的花瓶,也正因此,它成为了友商难以逾越的高山,苹果也可以在自己开辟的沙滩上沐浴着自己制造的阳光。

然而凡事没有绝对,美中不足的是,在重要的大屏设备 Mac 系列上,苹果一直未能使用自研芯片,从最初 1984 年的摩托罗拉 68K,到 1994 年的 PowerPC,再到 2006 年的英特尔,Mac 在历史上已经更换过两次核心,但无一不是供应商的产品。

有一个非常有意思的细节,15 年间,没有一台 X86 Mac 在机身贴有标志性的英特尔贴纸,而反观其他 PC 厂商,几乎无一例外地选择拿钱贴标。苹果掌握核心技术的决心可见一斑。

苹果很早就开始尝试将自研芯片搬到可以作为生产工具的大屏幕上。

2015 年,苹果发布了搭载自家芯片的加强版的 iPad Pro,这是一款搭载了 12.9 英寸视网膜屏幕,最高存储 256GB,最高内存 4GB 的平板电脑。到 2020 年 3 月,iPad Pro 已经更迭四代,成为了标配 6G 内存,存储空间最高 1TB 的桌面级设备。

最新的 iPad Pro 搭载一颗 A12Z 苹果自研芯片,那么它的性能如何呢?有网友使用 Geekbench 5 得出了如下结论。

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图 | Geekbench 5

可以看到,同为 2020 年发布的产品,内置于 iPad Pro 的 A12Z 芯片,在多核心的评分已经超过了英特尔家的 Core i5-1038NG7,这说明,iPad Pro 的理论性能已经超越了 MacBook Pro。难怪苹果在官网写道 “Your next computer is not a computer”。

值得注意的是,由于英特尔家族的芯片最高采用了 10nm 制程工艺,而苹果的 A12Z 则是采用台积电 7nm 工艺,所以不仅性能,在功耗方面苹果的 ARM 自研芯片也先天优于英特尔。

硬件不再成为拦路老虎的同时,Mac 的市场占有率也已今非昔比,成了能挑战 Windows 统治地位的不可忽视力量。

2015 年初,在微软的 Windows 10 发布会上就出现了尴尬的一幕,现场嘉宾的笔记本电脑,几乎清一色地亮着白色的苹果 logo。

经过多年的发展,据 statcounter 信息显示:2020 年 10 月,全球范围 macOS 的市场份额是 17.65%;中国占比偏低,为 6.73%;欧洲占比则高达 19.19%;美国占比更是超过四分之一,达到了惊人的 28.39%。

如今,苹果的自研芯片终于被搬到了电脑上,自 Mac 诞生之日算起,苹果已经为此铺垫了 36 年。

这款战略级的产品,让苹果的 iPhone、iPad、Mac 三条关键产品线终于打通了任督二脉,融为一体,它也终于摆脱痛苦的 “两线作战”,将内部的力量高效统一。

后 “摩尔定律” 时代的英特尔

此时此刻,距高登・摩尔发表著名的摩尔定律已经过去 55 年,纵使风云变幻,定律本身已经难以为继,其创立的英特尔依旧是地表最强 IDM 半导体公司。

但苹果 ARM 版 Mac 的发布,无疑吹响了向英特尔进军的号角。失去订单导致营收下降还是其次,英特尔最不愿意看到的情况莫过于未来苹果对其个人 PC 市场份额的持续侵蚀。

根据英特尔发布的 2020 年第三季度财报显示,其个人计算(Client Computing Group)业务占其全部营收比重的 53.3%,之后是其数据中心业务,占比 32%,PC 业务显然是英特尔目前最重要的营收来源。

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图 | 英特尔 2020 年 Q4 营收情况

而将时间跨度拉长就会发现,其个人计算业务的同比增长 2018 年还在 20% 以上,2019 年便快速回落到了不足 2.5%,利润更是直接降低了 10% 以上。

导致这种情况的原因有很多,除了英特尔自身之外,其对手 AMD 的 “爆发” 绝对是主因之一。

据 Mercury Research 报告显示,2020 年第三季度 x86 处理器桌面市场,英特尔占比 81.3%,AMD 占比 18.6%。乍看数字光鲜亮丽,然而就在 2016 年,AMD 的市场占比还是可怜的 8%。

回首当初,2006 年英特尔推出了著名的 “酷睿” 系列处理器,在性能上远超 AMD,加之其高明的营销手段,通过 5 年时间把原本平分秋色的市场占有率拉高到了 76%。2011 年,AMD 独辟蹊径推出了 “推土机” 系列芯片,想打个翻身仗,奈何事实证明这种芯片性能不佳。之后,AMD 的市场占有率一路走低,一度跌到 10% 以下。

彼时的英特尔,可谓一览众山小,人称 “i5 秒全家”(指的是英特尔 i5 系列的 CPU 性能优于 AMD 所有系列的 CPU 性能)。不过也就是在那几年,英特尔芯片因性能提升缓慢,被冠以 “牙膏厂” 的代号。

转折发生在 2017 年,AMD 发布了全新的 Ryzen 锐龙处理器,在功耗、发热、性能方面有了大幅提升,一改了硬件被英特尔碾压的局面,开始了有力反击。不仅如此,在制程方面,因为有了台积电的加持,AMD 的 CPU 可以采用其成熟的 7nm 工艺产能,而反观英特尔,自家的 10nm 制程处理器,几经跳票,直到去年才量产,用在了当时苹果最新的 MacBook Pro 上。

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图 | 英特尔最近一年的股价走势

论制造工艺,英特尔比不过台积电;论芯片设计,AMD 也有着不俗的表现;论用户体验,苹果表示在座的都是弟弟。那么英特尔现在还有什么呢?答案是巨大的存量市场。

x86 架构最早于英特尔 1978 年推出的 8086 处理器中首次出现,而 ARM 架构最早诞生于 1985 年,且到 1990 年安谋公司才正式诞生。英特尔一直将其在桌面设备的领先优势保持到了今天,甚至一直以来,大家都忘了去思考,性能已经不输电脑的 ARM 芯片为什么不能被用到电脑上?

答案是当然可以。今年 6 月,新一期全球超级计算机 TOP 500 榜单公布,排名第一的日本超算 Fugaku(富岳)所使用的就是 48 核 ARM 芯片。如今,随着 ARM 版本 Mac 的发布,苹果也用事实给出了作答。

历史造就的裂痕正在弥合,事情正在回归它本来的模样。

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