文 | 張超
MacBook要用蘋果自家的處理器了,而且還是基於ARM架構。
今年2月底,天風國際分析師郭明錤放出過風聲,稱蘋果將在未來12-18個月內推出首款搭載自家CPU的MacBook。這一説法,日前又被蘋果前高管、Be,Inc創始人讓·路易·加西證實,蘋果確實正在開發基於ARM架構的電腦處理器。
蘋果這一選擇,讓困境中的英特爾雪上加霜,如果説來自AMD的威脅還是X86陣營內的兄弟之爭,那ARM可算是X86的一生之敵,近年來,統治移動端處理器市場的ARM,從未放棄向台式電腦、服務器、數據中心市場的滲透,而隨着越來越多的廠商開始擁抱ARM,承載英特爾昔日榮光的王座早已搖搖欲墜。
ARM和蘋果都是英特爾的老冤家
我們日常接觸到的各類處理器,通常基於兩大架構——X86架構和ARM架構。
前者使用複雜指令集(CISC),強調高性能,更適合台式機、服務器;後者使用精簡指令集(RISC),強調低功耗,更適合智能手機、平板電腦、物聯網等移動端設備。
X86做不到ARM的功耗,而ARM也做不到X86的性能,兩大陣營看似井水不犯河水,其實早在上世紀80年代就結下了樑子。
使用ARM架構處理器的BBC Micro電腦
當時,ARM公司的前身Acorn研發了基於MOS Technology 6502的BBC Micro處理器系統,最終卻在PC處理器市場競爭中輸給了英特爾。只有部分採用ARM架構的處理器,用在了上世紀80年代-90年代的英國教育市場。
同樣遭到失敗的還有蘋果。
1991年,為抗衡Wintel(英特爾X86 微軟Windows)聯盟,蘋果與摩托羅拉、IBM等公司一起組建了AIM聯盟,研發推廣基於Power PC架構的個人電腦。
但是,Power PC最終還是輸給了X86,從2005年開始,蘋果的PC產品開始從Power PC架構改為支持英特爾的X86架構,AIM聯盟土崩瓦解,英特爾大獲全勝。
Wintel聯盟
合作關係持續十多年後,隨着英特爾在從14nm進入到10nm節點的路上遇到阻礙,拖累了蘋果新款個人電腦產品的發佈。
2018年,蘋果新一代13英寸MacBook原本計劃搭載採用10nm製程工藝的英特爾Cannon Lake處理器,但因為英特爾遲遲未能實現10nm量產,製程更新時間一再拖延,蘋果不得不重新用回14nm 的英特爾Kaby Lake處理器,導致MacBook的發佈時間延後。
ARM處理器已經變得足夠強大
X86統治了PC時代,ARM退出市場後,卻堅持朝着低成本、低功耗的方向研發,最終隨着智能手機的興起迎來了屬於自己的時代。
在ARM崛起的過程中,蘋果也起到了關鍵的推動作用。蘋果不止是早期ARM的股東,還一直是ARM架構指令集授權用户,具備自己開發ARM架構處理器的能力。
早在iPhone 3GS上,蘋果就使用了基於ARM Cortex-A8架構的三星S5PC100處理器。而從2010年的iPhone 4開始,蘋果便推出了自主研發基於ARM架構的A系列處理器,此後的iPhone和iPad都使用了A系列處理器。
蘋果A4處理器
以蘋果A系列處理器為代表,ARM架構的移動處理器正在變得更快更高效,甚至蘋果在介紹A12和A13芯片時,都會着重強調與英特爾芯片的比較,比如使用A12X芯片的2018款iPad Pro,速度就與2018款15英寸MacBook Pro機型接近。
更重要的是,微軟和高通在2016年宣佈,基於ARM架構的驍龍處理器已全面支持Windows 10桌面操作系統,這意味着ARM處理器已顛覆了無法兼容X86程序的傳統,微軟和高通已經替蘋果測試了,ARM架構進入PC處理器市場完全可行。
高通驍龍處理器支持Win10系統
蘋果有望打造真正全平台系統
蘋果MacBook迫切希望採用基於ARM架構的自研處理器,主要是出於自身發展的需要。
一直以來,蘋果iPhone、iPad採用ARM架構處理器,而MacBook等產品則採用英特爾X86架構處理器,兩者使用指令集不同,所以兩套系統的應用存在嚴重的兼容性問題。
iOS和macOS
目前,蘋果設備的開發者通常要為同一款應用編寫iOS和MacOS兩個版本的底層代碼,再分別向iOS和MacOS的App Store提交不同的軟件版本,這增加了開發者的成本以及用户的不便。
通過對MacBook重新定製處理器,蘋果有可能打造出一個軟硬件高度緊密的全平台系統,隨着iOS和MacOS之間的阻隔消失,iPhone、iPad和MacBook可以無縫協同工作,同一個開發者的應用也可以輕鬆移植、充分調用,蘋果推崇的各類訂閲服務也將因為其全平台運行能力而提高吸引力。
在Mac上執行iPhone、iPad軟件的iOS模擬工具
這樣一來,MacOS電腦的行業壁壘將進一步提高,與Windows電腦的差異化也會拉開。
此外,MacBook使用ARM架構處理器還有很多顯而易見的好處。
比如,ARM架構處理器可以在犧牲速度的情況下提高效率和電池壽命,今後的MacBook或許可以繼續減少內部組件的尺寸,設備可以變得更輕薄。
ARM架構處理器成本更低,可以提高蘋果產品的利潤,蘋果也可以不受英特爾芯片延誤的影響,完全掌控MacBook的設計和生產流程……
ARM要分數據中心的一杯羹
蘋果電腦處理器轉投ARM陣營,是對ARM架構性能保證的一種肯定,對於旨在爭奪數據中心市場的ARM來説,這無疑是個好消息。
近年來,隨着人工智能、物聯網、雲計算、5G等概念的興起,數據中心建設已經成為一個巨大的市場。
IDC數據顯示,到2023年,全球數據中心市場規模預計可達3000億美元。
目前,在數據中心處理器領域,英特爾以90%的市場份額佔據頭把交椅。早在2017年,ARM便攜手高通推出了面向服務器市場的芯片解決方案Centriq 2400系列,然而因為種種原因宣告失敗。
高通Centriq 2400處理器
不過,ARM仍然有希望背靠中國上演一出''虎口奪食''。
在ARM和高通合作的同一年,華為也推出第一款基於ARM架構的服務器芯片,能效領先X86。2019年1月,華為又推出了基於ARM架構,性能堪比主流中端X86架構服務器芯片的鯤鵬920。
另一家中國企業天津飛騰,也獲得了ARM指令集架構的永久授權,其基於ARM架構的產品已經覆蓋了高性能計算CPU、服務器CPU、桌面CPU和高端嵌入式CPU,目前已經與400多家國內的軟硬件廠商進行了合作。
華為鯤鵬920處理器
特別是今年,隨着5G基建、大數據中心、人工智能、工業互聯網等中國新型基礎設施建設被反覆提及,''新基建''有望成為中國貫穿全年的投資主題,因為這不只可以提振疫情影響後的經濟發展,還涉及到經濟結構調整和推動經濟新動能轉換。
今後一段時間,中國註定將成為數據中心建設大國,以華為、天津飛騰為代表的企業也已經開始了ARM替代X86的進程,這對ARM爭奪數據中心市場的意義十分重大。
2019年4月,ARM還投資了專注於服務器芯片的初創公司Ampere,目前有消息稱,Ampere已經設計並出售了高性能ARM處理器。
數據顯示,當英特爾至強處理器的能耗處於400W時,相同性能的Ampere ARM處理器能耗只有210W左右。這意味着,至少在能效比方面,ARM處理器已經不輸英特爾的高端處理器。
可以預見,ARM和英特爾未來在數據中心處理器市場的廝殺,恐怕會相當激烈,英特爾的基本盤正在受到嚴峻挑戰。