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苹果自研 M1 芯片 Mac 电脑降世,能否打破传统 PC 格局

时间:2020-11-13 06:19来源: 作者:admin 点击: 11 次
今年6月的WWDC上,苹果首次宣布了将于年底前推出基于自研的“AppleSilicon”芯片家族处理器的计划。这标志着苹果已决定放弃英特尔的x86架构,转投ARM。采用x86架构英特尔处理器的较轻负载设备MacBook成为这一历史性变革的重要“亲历者”。预热海报北京时间11月11日,海报中所描绘的重

今年 6 月的 WWDC 上,苹果首次宣布了将于年底前推出基于自研的 “Apple Silicon”芯片家族处理器的计划。这标志着苹果已决定放弃英特尔的 x86 架构,转投 ARM。采用 x86 架构英特尔处理器的较轻负载设备 MacBook 成为这一历史性变革的重要 “亲历者”。

预热海报

北京时间 11 月 11 日,海报中所描绘的重磅猛料 “One More Thing”与我们如期而至。苹果首款自研电脑芯片 M1 伴随 MacBook Air、MacBook Pro 13 和 Mac mini 正式问世,这是否将是一次意义深远的举措?它能否改变处理器市场乃至 PC 市场的远景格局?。

历史上的架构革命让 Mac 顺风顺水

革命,这个词今天已经在科技圈里被用烂了,但对于苹果架构转变这件事来说,它确实衬得上这么一个响亮的动词。架构革命往往意味着,打破目前固有成熟模式,从底层硬件自下而上完全重塑一套软硬件系统和生态。实际上正是这些架构革命造就了苹果 Mac 今天的市场地位,几乎每一次架构变革都让苹果 Mac 顺应时代乘风破浪。

三款苹果芯片产品

2005 年,这是苹果历史上第三次发起架构变革,也正是这次从 PowerPC 架构转向英特尔 x86 架构的操作,令苹果 Mac 产品迎来了长达的 15 年的快速发展。借助着英特尔处理器的成熟基础和苹果自身 OS 的发展理念,苹果的 Mac 成为目前 PC 市场上不同于 Wintel 产品模式绝无仅有的存在。

x86 架构 PC 为何必然面临变革?

既然苹果使用英特尔处理器让 Mac 获得空前发展,苹果为何还要突破舒适圈主动求变?最核心本质的思考是未来移动互联网的生态需要大融合。

很简单的一个道理,今天我们在手机上每天看的抖音、B 站各类移动应用与 PC 之间的使用场景是完全割裂的。这些我们每天必不可少的应用已经演变成人们最重要的生活方式,但它们并不能无缝运行在我们的 PC 上面,不管是 Windows 10 系统还是 macOS 系统,面向 ARM 架构开发的移动端应用都需要针对 x86 架构重新进行适配或虚拟化运行。所以,我们在 PC 端虽然也能使用微信、B 站,但它们都需要以一款独立的 PC 应用或者以独立的网站形式运行。这不仅割裂了用户很多的移动端和 PC 端的使用场景,也大量增加了开发人员的工作量。

ARM 与 x86 必然面临博弈

此外 IoT、5G 等万物互联场景,都要求未来设备间的信息交流、生态融合必然要求芯片向低功耗高数据并发的方向发展。而 ARM 由于其基于简单指令集的特点,不仅设计更简单、迭代效率更高、还具有高效能低功耗的特点,特别适用于未来人们数字生活的需要。反观 x86 架构,它基于复杂指令集,虽然在游戏、渲染、电影后期这些重度负载需求当中有一定运算优势,但 x86 架构芯片本身设计复杂,功耗相对较高,开发困难,技术路线相对缓慢,越来越展现出应用前景的专业性和局限性。

所以,PC 作为我们日常的重要交互媒介之一,必然走向更广泛融合的方向。架构变革是一道必然要跨越的门槛。

Wintel 联盟做不成,但苹果不一样

苹果的创新方式,从来都不是做 “第一个吃螃蟹的人”。

但苹果无疑是科技发展历史上 “最会吃螃蟹的人”。

传统手机向大屏手机变革的时代,英雄辈出。HTC、多普达都曾经是触屏手机的先驱者,然而当苹果的 iPhone 问世之后,苹果便主宰了触屏手机的未来格局。回到 PC 架构变革,苹果同样不是 PC 架构变革的先驱者,但先驱们都失败了,而苹果是唯一可能成功的。

已成为科技历史尘埃的 Surface RT

其实往前倒退 8-10 年,微软和英特尔早就已经意识到了 x86 和 ARM 必然会有架构之争,于是早早开始架构引领尝试。那些年微软大力主推 Windows Phone,一款又一款彩色的 Lumia 的确为当时的手机市场带来了变化,英特尔也在 2012 年 - 2015 年之前主推过 Atom 处理器的 x86 架构手机,并且让 Atom 同时支持 Windows 系统和安卓系统。微软 2012 年开始推出基于 ARM 架构的 Surface RT,首次从 PC 端尝试向移动化的生态转型。

最后一款印着 NOKIA 标志的 Windows Phone 手机 Lumia 830

当然,这些努力后来的结果我们都是知道的,随着英特尔全面放弃移动处理器业务,微软 Windows Phone 在市场上彻底绝迹,非 x86 架构 Surface 的体验大崩盘,彻底宣告了这些融合转型的失败。

微软败了,Windows 系统的生态环境和长期的使用方式,都限制着这些应用模式转型难以与移动融合,ARM 架构的 Surface 体验又十分糟糕。

英特尔败了,x86 架构高功耗,复杂的兼容性挑战注定它无法胜任与未来移动世界的接轨,所有新兴的未来领域都选择了 ARM 而非 x86。

但苹果不一样,苹果的关键是系统和生态都掌握在自己手中,macOS 可以在 x86 芯片上运行,也可以通过适配在 ARM 上面运行,macOS 里面的重要软件也可以通过可预期的努力实现全部适配。苹果要做的,就只是等待时机,当苹果生态羽翼丰满,从 x86 架构转向 ARM 就变得顺理成章。

M1 芯片

MacBook 新品全系都用上 M1

M1 是苹果首款自研芯片,也是第一款用在 Mac 系列上的自研 SoC 芯片。M1 采用 5nm 工艺,拥有 160 亿个晶体管,集成了 CPU、GPU 和缓存。8 核心中 4 个主打高性能,另外 4 个兼具高效能。单个高效能内核就可以比肩 MacBook Air 系列双内核的速度,这也意味着 M1 更加高效。

配备 M1 芯片的 MacBook Air 主板

5nm 制程工艺让我们对这款搭载 ARM 处理器的 MacBook 也多了些期待。官方称 M1 的 CPU 性能和 GPU 性能比之前的笔记本芯片都要快。

从参数来看,M1 的单核性能提升有限,但多核性能提升巨大。首发产品包括了 MacBook Air、MacBook Pro 13 和 Mac mini,除了搭载上全新的 M1 处理器之外,MacBook 系列的整体设计相比上一代没有大的变化。

使用 M1 芯片的 MacBook Pro

作为自研处理器 M1 的首次亮相,苹果并没有采取保守策略,而是非常有信心的直接给 MacBook Air 和 MacBook Air Pro 以及 Mac mini 都上了 M1,这说明在苹果看来 M1 的性能满足 MacBook 笔记本产品的需要是没有问题的。

那么问题来了,更吃性能的 iMac、iMac Pro、Mac Pro 什么时候上 M1?毕竟在苹果自研处理器达到英特尔和 AMD 旗舰水平之前,苹果没有理由为了推广 ARM 架构,而让这些重负载产品反向降级。全面更换 ARM 架构只是时间问题,对苹果来说,2 年或许是一个不错的时间尺度。

PC 格局要变天了?

当然,处理器的性能至关重要,但如果能在首发的产品上实现苹果所预期的性能体验,那么架构转型的第一步就算实现了。更多体验细节的部分则由系统和软件的优化完成,好在苹果更换架构并不是一时拍脑门的想法,面对这项复杂的工程,苹果很早就开始了系统、软件的迁移和开发者迁移工具的研发。

Big Sur 系统

比如 macOS 最新的 Big Sur 系统,Big Sur 系统不仅流畅运行在 ARM 架构的展示机上面,就连 Photoshop、Lightroom、Final Cut Pro、Office、Maya 这些偏向生产力的专业领域软件都已经能够完美适配运行。Big Sur 的基础架构也经过优化,以解锁 M1 芯片的实力,包括用于图形处理任务的 Metal 和用于机器学习的 Core ML 等开发者技术。

苹果为开发者快速迁移所推出的套件解决方案

此外,为了帮助开发者快速将更多软件千亿到新的架构平台上面,苹果还推出了同时支持 x86 架构和 ARM 架构的 Universal、Rosetta、虚拟化等一套解决方案。通过这些套件,开发者可以在短时间内将目前软件迁移到 ARM 架构的 macOS 上面。

Mac mini 也用上了 M1 芯片

PC 格局或许真的要变天了,我们不妨大胆猜想。

可预见的未来,ARM Mac 肯定将与目前移动端的 iOS 进行生态融合,未来在 iOS 上面运行的应用和开发者新创造的应用,将无需二次调试,就可以同时在 iOS 和 macOS 上面运行。PC 端和移动端将变得模糊,二者将完全实现统一。到那个时候,苹果甚至会发布一款大一统系统,从此苹果所有设备都将使用统一的操作系统。

进一步展望未来,苹果不需要再跟随英特尔迭代周期去发布新的 Mac 产品,同时由于不再需要维持 x86 架构的专利技术费用,芯片只需要代工费用,Mac 设备整体成本也将进一步降低。

PC 固有格局能否被打破

接着,苹果会为了提高这种统一性 PC 的普及,推出非常非常便宜的入门级设备,令消费者通过苹果的产品生态得到前所未有的统一体验,并逐步替换 iMac、Mac Pro 等高性能品类,进一步蚕食普通 x86 架构的市场份额,越来越接近主流,接近大众消费。而 x86 架构则会在市场的板块运动中逐渐走向边缘需求、顶端需求、重度负载需求和企业化需求,偏离绝大多数用户轻松的日常生活,成为纯粹的生产力工具。

以上便是苹果构思的剧本。至于剧本是否会按苹果既定的方向顺利发展,还要看苹果以及其他 PC 厂商的后续操作。目前这个阶段恐怕谁也难以给出肯定的回答,毕竟科技产业是当今最高速发展的行业。但只要按照这个既定的方向走,苹果无疑是那个最有可能打破 x86 行业壁垒,一改 PC 市场格局的厉害角色。

(责任编辑:)
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