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MacBook倒向ARM阵营的背后,藏着苹果一大野心

iwangshang / 张超 / 2020-03-13

摘要:苹果又为ARM送上神助攻。

天下网商记者 张超

MacBook要用苹果自家的处理器了,而且还是基于ARM架构。

今年2月底,天风国际分析师郭明錤放出过风声,称苹果将在未来12-18个月内推出首款搭载自家CPU的MacBook。这一说法,日前又被苹果前高管、Be,Inc创始人让·路易·加西证实,苹果确实正在开发基于ARM架构的电脑处理器。

苹果这一选择,让困境中的英特尔雪上加霜,如果说来自AMD的威胁还是X86阵营内的兄弟之争,那ARM可算是X86的一生之敌,近年来,统治移动端处理器市场的ARM,从未放弃向台式电脑、服务器、数据中心市场的渗透,而随着越来越多的厂商开始拥抱ARM,承载英特尔昔日荣光的王座早已摇摇欲坠。

ARM和苹果都是英特尔的老冤家

我们日常接触到的各类处理器,通常基于两大架构——X86架构和ARM架构。

前者使用复杂指令集(CISC),强调高性能,更适合台式机、服务器;后者使用精简指令集(RISC),强调低功耗,更适合智能手机、平板电脑、物联网等移动端设备。

X86做不到ARM的功耗,而ARM也做不到X86的性能,两大阵营看似井水不犯河水,其实早在上世纪80年代就结下了梁子。

使用ARM架构处理器的BBC Micro电脑

当时,ARM公司的前身Acorn研发了基于MOS Technology 6502的BBC Micro处理器系统,最终却在PC处理器市场竞争中输给了英特尔。只有部分采用ARM架构的处理器,用在了上世纪80年代-90年代的英国教育市场。

同样遭到失败的还有苹果。

1991年,为抗衡Wintel(英特尔X86+微软Windows)联盟,苹果与摩托罗拉、IBM等公司一起组建了AIM联盟,研发推广基于Power PC架构的个人电脑。

但是,Power PC最终还是输给了X86,从2005年开始,苹果的PC产品开始从Power PC架构改为支持英特尔的X86架构,AIM联盟土崩瓦解,英特尔大获全胜。

Wintel联盟

合作关系持续十多年后,随着英特尔在从14nm进入到10nm节点的路上遇到阻碍,拖累了苹果新款个人电脑产品的发布。

2018年,苹果新一代13英寸MacBook原本计划搭载采用10nm制程工艺的英特尔Cannon Lake处理器,但因为英特尔迟迟未能实现10nm量产,制程更新时间一再拖延,苹果不得不重新用回14nm++的英特尔Kaby Lake处理器,导致MacBook的发布时间延后。

ARM处理器已经变得足够强大

X86统治了PC时代,ARM退出市场后,却坚持朝着低成本、低功耗的方向研发,最终随着智能手机的兴起迎来了属于自己的时代。

在ARM崛起的过程中,苹果也起到了关键的推动作用。苹果不止是早期ARM的股东,还一直是ARM架构指令集授权用户,具备自己开发ARM架构处理器的能力。

早在iPhone 3GS上,苹果就使用了基于ARM Cortex-A8架构的三星S5PC100处理器。而从2010年的iPhone 4开始,苹果便推出了自主研发基于ARM架构的A系列处理器,此后的iPhone和iPad都使用了A系列处理器。

苹果A4处理器

以苹果A系列处理器为代表,ARM架构的移动处理器正在变得更快更高效,甚至苹果在介绍A12和A13芯片时,都会着重强调与英特尔芯片的比较,比如使用A12X芯片的2018款iPad Pro,速度就与2018款15英寸MacBook Pro机型接近。

更重要的是,微软和高通在2016年宣布,基于ARM架构的骁龙处理器已全面支持Windows 10桌面操作系统,这意味着ARM处理器已颠覆了无法兼容X86程序的传统,微软和高通已经替苹果测试了,ARM架构进入PC处理器市场完全可行。

高通骁龙处理器支持Win10系统

苹果有望打造真正全平台系统

苹果MacBook迫切希望采用基于ARM架构的自研处理器,主要是出于自身发展的需要。

一直以来,苹果iPhone、iPad采用ARM架构处理器,而MacBook等产品则采用英特尔X86架构处理器,两者使用指令集不同,所以两套系统的应用存在严重的兼容性问题。

iOS和macOS

目前,苹果设备的开发者通常要为同一款应用编写iOS和MacOS两个版本的底层代码,再分别向iOS和MacOS的App Store提交不同的软件版本,这增加了开发者的成本以及用户的不便。

通过对MacBook重新定制处理器,苹果有可能打造出一个软硬件高度紧密的全平台系统,随着iOS和MacOS之间的阻隔消失,iPhone、iPad和MacBook可以无缝协同工作,同一个开发者的应用也可以轻松移植、充分调用,苹果推崇的各类订阅服务也将因为其全平台运行能力而提高吸引力。

在Mac上执行iPhone、iPad软件的iOS模拟工具

这样一来,MacOS电脑的行业壁垒将进一步提高,与Windows电脑的差异化也会拉开。

此外,MacBook使用ARM架构处理器还有很多显而易见的好处。

比如,ARM架构处理器可以在牺牲速度的情况下提高效率和电池寿命,今后的MacBook或许可以继续减少内部组件的尺寸,设备可以变得更轻薄。

ARM架构处理器成本更低,可以提高苹果产品的利润,苹果也可以不受英特尔芯片延误的影响,完全掌控MacBook的设计和生产流程……

ARM要分数据中心的一杯羹

苹果电脑处理器转投ARM阵营,是对ARM架构性能保证的一种肯定,对于旨在争夺数据中心市场的ARM来说,这无疑是个好消息。

近年来,随着人工智能、物联网、云计算、5G等概念的兴起,数据中心建设已经成为一个巨大的市场。

IDC数据显示,到2023年,全球数据中心市场规模预计可达3000亿美元。

目前,在数据中心处理器领域,英特尔以90%的市场份额占据头把交椅。早在2017年,ARM便携手高通推出了面向服务器市场的芯片解决方案Centriq 2400系列,然而因为种种原因宣告失败。

高通Centriq 2400处理器

不过,ARM仍然有希望背靠中国上演一出"虎口夺食"。

在ARM和高通合作的同一年,华为也推出第一款基于ARM架构的服务器芯片,能效领先X86。2019年1月,华为又推出了基于ARM架构,性能堪比主流中端X86架构服务器芯片的鲲鹏920。

另一家中国企业天津飞腾,也获得了ARM指令集架构的永久授权,其基于ARM架构的产品已经覆盖了高性能计算CPU、服务器CPU、桌面CPU和高端嵌入式CPU,目前已经与400多家国内的软硬件厂商进行了合作。

华为鲲鹏920处理器

特别是今年,随着5G基建、大数据中心、人工智能、工业互联网等中国新型基础设施建设被反复提及,"新基建"有望成为中国贯穿全年的投资主题,因为这不只可以提振疫情影响后的经济发展,还涉及到经济结构调整和推动经济新动能转换。

今后一段时间,中国注定将成为数据中心建设大国,以华为、天津飞腾为代表的企业也已经开始了ARM替代X86的进程,这对ARM争夺数据中心市场的意义十分重大。

2019年4月,ARM还投资了专注于服务器芯片的初创公司Ampere,目前有消息称,Ampere已经设计并出售了高性能ARM处理器。

数据显示,当英特尔至强处理器的能耗处于400W时,相同性能的Ampere ARM处理器能耗只有210W左右。这意味着,至少在能效比方面,ARM处理器已经不输英特尔的高端处理器。

可以预见,ARM和英特尔未来在数据中心处理器市场的厮杀,恐怕会相当激烈,英特尔的基本盘正在受到严峻挑战。

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