蘋果有望在2年內完成Mac自家晶片供給,這三種情況最有可能發生

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編者註:蘋果放棄Intel處理器的傳聞已久,更曾傳言指最快將在2020年做到這一目標。今年蘋果推出的A12X處理器性能十分強大,甚至超過了Intel的酷睿i5。於是乎,蘋果何時在Mac產品線上放棄Intel處理器,完全採用自家晶片也成為熱議話題。那麼蘋果是如何構思的?它在準備些什麼呢?本文作者Jeremy Horwitz,專注報導蘋果、人工智能和相關科技新聞。

如果你從早期的iPad時代就開始關注蘋果,你可能已經注意到該公司越來越多的設備開始使用蘋果自己研發的晶片。盡管與蘋果晶片相比,英特爾晶片展示出更好的性能,但Mac電腦似乎注定了最終會從Intel晶片轉移到自家的晶片上。

上周,蘋果推出了A12X處理器。搭載這款蘋果最新且性能最好的A12X處理器的iPad Pro終於能夠與基於Intel處理器的MacBook Pro相媲美。Mac向使用蘋果自主研發的處理器的過渡即將來臨,現在,問題就是「如何做到?」以及「什麼時候做到?」

在花了數年時間撰寫關於蘋果的文章後,我認為Mac轉向蘋果自開發晶片的情況可能會在未來兩年內發生,有三種可能的情況。我把這三種情況分別稱為「混合型」、「A系列」和「Z系列」。但是,在討論之前,我們有必要先提供一些相關的背景信息。

上一次重大轉變:從PowerPC到Intel晶片

在2005年之前,蘋果還一直在花費大量的財力和精力試圖讓消費者相信,AIM開發的PowerPC處理器在Mac電腦上的表現優於英特爾的奔騰處理器。蘋果利用各種形式的Mac廣告努力吸引更多的Mac用戶,但除了蘋果的鐵桿粉絲外,所有人都知道在這場戰爭中,Mac的失敗大局已定。盡管首席設計官Jony Ive的設計越來越與眾不同,但由於Mac產品過於昂貴,它們仍停留在2%左右的市場份額。搭載英特爾晶片的Windows電腦繼續主導著個人電腦市場。

在與英特爾競爭多年之後,蘋果判定PowerPC晶片是一條死胡同。因此在2005年,該公司宣布將Mac電腦的晶片換成英特爾的酷睿系列晶片。這是一項非常嚴肅、重大的決定,因為需要全新的Mac硬件,Mac OS開發人員不得不重新編碼從PPC到Intel的所有應用程序,最終確保混合的「通用二進制」可以在兩種類型的機器上運行。

由於更換了晶片,蘋果獲得了市場優勢,Mac電腦的性能也可以直接與Windows電腦相媲美。不僅如此,它還能提供Boot Camp,用戶使用這種工具可以在Mac電腦運行Windows。由於使用了英特爾的晶片,蘋果產品能夠吸引大量PC用戶,Mac的銷量和市場份額最終比PowerPC時代增長了兩倍多。不管這是由於晶片的變化、iPod的「光環效應」,還是兩者的結合,抑或是其他因素,蘋果從Windows個人電腦領域贏得了大量客戶,這在很大程度上要歸功於它將晶片從PowerPC轉向英特爾。

接下來發生了什麼

自2005年以來發生了很多變化。當時,個人電腦領域主要集中在台式電腦上,而蘋果的旗艦產品則是一體機iMac。如今,大多數個人計算都是由筆記本電腦、平板電腦和智慧型手機完成的,而且按順序在不斷增加。蘋果現在每季度的iPad銷量是Mac的兩倍,它似乎並不像十幾年前那樣關心如何才能贏得Windows用戶的青睞,而且在這個階段,它似乎準備放棄兼容Windows的硬件。

不過,蘋果仍面臨著風險:英特爾是在全球範圍內都是一股強大的行銷力量,大多數台式電腦和筆記本電腦仍在使用英特爾晶片。從過去的PowerPC經驗中,蘋果應該知道,把自家晶片的性能吹噓成是英特爾晶片的兩倍,並不是一個成功的策略。

與10年前相比,現在的市場對特定產品的需求有所減少,因此蘋果可能會傾向於使用iPad式的生活行銷方式,而不是直接通過硬件比較來銷售Mac電腦。但生活方式行銷在筆記本電腦和台式機上的歷史表現都不是特別好。

盡管蘋果最近將iPad銷量與PC銷量進行了比較,但平板電腦與傳統電腦買家之間仍存在差異。消費者購買平板電腦的方式與購買筆記本電腦或台式電腦的方式不同,電腦購買者即使不能完全理解規格參數等信息,但是他們仍然表示出關心。

消費者對價格的敏感性也存在很大差異。入門級筆記本電腦買家既不尋求高端性能,也不願意為與高端台式電腦相同的性能付費。因此,蘋果目前的iPad方案——不分規格,一種或兩種尺寸適用所有機型——不太可能適用於Mac電腦。

第一種情況:Mac電腦採用英特爾-蘋果混合晶片

蘋果將Mac從英特爾處理器轉型的一種方法是,將蘋果和英特爾的晶片整合,納入到未來一到兩年內新的Mac系列產品中。有了合適的硬件和軟件,蘋果可以鼓勵macOS開發者開始將他們的英特爾代碼轉換為在A系列晶片上運行,並根據需要在處理器之間切換。

我認為這幾乎是完全不可信的,因為這不是蘋果對待開發者的方式。蘋果將需要開發能夠內嵌兩種不同架構的雙晶片Mac電腦,僅僅是為了做到從一種架構到另一種架構的短暫過渡。而且這些混合設備在發布後還需要以某種方式進行持續維護。

當涉及到這樣的轉變時,蘋果更像是一個「撕掉繃帶」的患者,它會突然或幾乎突然地從一個平台轉移到另一個平台。當它準備將一個新的64位晶片植入iPhone或Apple Watch時,它會毫無預兆地進行;舊晶片和新晶片放在同一個機箱里的情況你是看不到的。

但現在不同的是,蘋果似乎一直在悄悄地為這一轉變準備軟件。有報導稱,它正在啟動一項多階段的計劃,把為蘋果自己的A系列處理器開發的iOS應用程序引入Mac電腦。在6月召開的2018年全球開發者大會上,蘋果公司對這一消息進行了證實。今年9月,一款名為Bitcode的蘋果軟件開發功能讓幾乎每一個watchOS應用程序都可以無縫過渡到全新的64位Apple Watch Series 4 處理器,而無需任何開發人員的參與。

因此,雖然蘋果已經開始在Mac上使用混合晶片過渡策略,但它關注的是離散功能,而不是處理器的重疊。到目前為止,蘋果T1和T2晶片正在處理MacBook、Mac mini和iMac Pro的BIOS、安全和其他功能。這些T系列晶片不是成熟的處理器,但它們為蘋果提供了一個機會,可以開始使用類似A系列的處理器來控制某些Mac硬件子系統。當它準備好完全取代英特爾的晶片時,蘋果將使用更複雜的處理器。

第二種情況:Mac電腦搭載A系列晶片

蘋果有可能將其A系列處理器直接從iPad和iPhone轉移到Mac。採取這種轉變有一個很好的理由:如果在所有這些設備上都使用A系列晶片,iPhone和iPad用戶就可以很容易地看到新款Mac電腦在新產品陣容中的對比情況。

如果蘋果想把Mac與iPhone和iPad區分開來,它可以用一個新的後綴字母來擴展現有的A系列品牌。例如,它可以為iPhone保留A13,為iPad使用A13X,為Mac保留A13Z或類似的名字,而不提供任何有關晶片特性的額外細節。

我個人的看法是,這可能對一些手機和平板電腦買家來說沒什麼問題,但會讓筆記本電腦和台式電腦用戶不滿意。一個簡單的解決方案就是將不斷增長的A系列晶片按核心和時鐘速度區分開來,如下所示:

•蘋果A13四核,基準時鐘速度1.8GHz,專為iPhone設計。

•蘋果A13X 6核,基準時鐘速度2.0GHz,適用於入門級iPad和MacBook。

•蘋果A13X 6核,基準時鐘速度2.5GHz,適用於專業的iPad和MacBook。

•蘋果A13Z 8核,基準時鐘速度3.0GHz,適用於專業的台式Mac。

•蘋果A13Z 12核,基準時鐘速度3.5GHz,適用於專業的台式Mac。

即使是這樣做,也會為iPhone和iPad增添了一層新的複雜性。到目前為止,iPhone和iPad的市場配置都更加柔和、更加基本。盡管有理由喜歡這種情況,甚至蘋果可能也會更傾向這種情況,但我懷疑蘋果寧願不走這條路。

第三種情況:Mac電腦搭載Z系列晶片

Mac電腦並不是在真空中銷售的,它也只是不同廠商銷售的各種選擇之一。盡管蘋果公司不斷增長,影響力不斷擴大,但Mac電腦還遠不及價格更低的同類產品受歡迎。iPad和iPhone的成功並不意味著擁有類似晶片的Mac電腦會突然趕上它們;而且,如果使用類似的晶片,外界必然指責蘋果試圖在其專業的台式電腦上使用「適合於平板電腦的晶片」。蘋果需要做好準備,以應對類似的指責。

我相信蘋果公司能夠理解這一點,並且會準備好一款頂級的Mac晶片,這款晶片比它目前生產的任何產品都要強大得多。如今,在蘋果目前的處理器陣容中,A系列晶片是最強大:

•A系列:所有使用iOS和tvOS的手機和平板電腦搭載的晶片,從A4開始,目前採用A12 / A12X生化晶片。

•M系列:通過A11生化晶片與蘋果A7配合使用的小型運動跟蹤協同處理器。

•S系列:為Apple Watch設計的A系列晶片的精簡版,從S1開始,目前採用S4。

•T系列:S系列晶片的精簡版,Mac的協同處理器,運行「BridgeOS」(以前是eOS),提供基本的安全和系統管理功能。包括T1和T2。

•W系列:Air Pods、部分Beats耳機和Apple Watch內的微型無線晶片,從W1開始,目前採用W3。

如果可以的話,我敢打賭蘋果會以一個新名字創造一種新的Mac處理器。如果不這樣做的話,蘋果公司就會感到有壓力,因為他們不得不每年更新Mac電腦,就像更新iPhone和iPad一樣。當最新款的iPhone內置了A16晶片時,誰還會用A13Z晶片購買昂貴的Mac Pro呢?很明顯的是,蘋果已經好幾年沒有更新Mac了。

這種做法還可以讓蘋果在兩個不同的晶片生產線上為不同的受眾使用不同的行銷策略。有了A系列晶片,它可以繼續其生活方式行銷,而規格和原始性能可能是Z系列晶片(或其他任何系列)的重點:

•蘋果A13適用於iPhone。

•蘋果A13或A13X適用於iPad。

•蘋果Z1 6核到8核,基本時鐘速度2.0GHz到2.5GHz,適用於MacBook筆記本電腦。

•蘋果Z1 8核到12核,基礎時鐘速度3.0GHz到4.0GHz,適用於專業的台式Mac電腦。

考慮到蘋果的歷史記錄,讓Mac在很大程度上保持自己的節奏和晶片身份會更有意義。另一方面,運行兩個單獨的「最佳品種」晶片生產線可能會導致A系列和Z系列生產線之間的混淆和競爭,並可能導致其中一個生產線停滯不前。

性能和速度?

在這一點上,我們唯一能確定的是,蘋果晶片的進步速度一直比英特爾更快。如果蘋果能夠在2018年推出A12X處理器,性能追平英特爾的酷睿i7,那麼我們完全有理由相信,A13X處理器明年就能與英特爾酷睿i9一決高下,尤其是在不需要散熱風扇的情況下。

通常來說,當蘋果躍躍欲試時,英特爾也不會原地踏步,但考慮到兩家公司在過去一年里各自的立場,英特爾原地踏步的預測也不是那麼牽強。到2020年,如果蘋果將目前的7nm晶片製造工藝降低到5nm,那麼英特爾將會在14nm到10nm的過渡過程中面臨極大挑戰。

就目前而言,蘋果創建一個專業的台式電腦處理器的一個明顯途徑是開發一個更大的晶片,擁有更多的處理內核,速度更快,而且通過主動冷卻來抵消。大多數Mac筆記本電腦和台式電腦機箱里都有散熱風扇,因為需要它們來冷卻英特爾晶片。iPhone和iPad從來不需要用風扇來冷卻,所以它們的性能尤其令人印象深刻。想像一下,MacBook Pro中的風扇是用來做什麼的?

我認為在英特爾解決方案準備好之前,蘋果是不會將Mac過渡到使用自己的處理器的。因為蘋果內部還需要開發出一個更強大GPU或讓專門的GPU製造商生產出新的遠遠超出A12X規格的高端晶片。

一旦必要晶片完成,轉換過程就非常快了。蘋果從PowerPC到英特爾的硬件過渡花了大約一年半的時間,到2006年底,每台新的Mac電腦都在英特爾的處理器上運行。這一次,Xcode和Bitcode等特性將使開發人員和消費者都更容易進行轉換。如果2019年的全球開發者大會上沒有出現更多近期變化的跡象,我會感到十分驚訝;如果2020年底之前我沒用上搭載蘋果自主研發的晶片的筆記本電腦,我會感到相當震驚。

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