如何看待苹果芯片

科技作者 / 花爷 / 2025-01-28 08:15
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      说到苹果芯片,任何业内人士都会告诉你,芯片的开发需要很长时间,这意味着今天大多数现代设备中的芯片的开发可能在

  

  

  说到苹果芯片,任何业内人士都会告诉你,芯片的开发需要很长时间,这意味着今天大多数现代设备中的芯片的开发可能在几年前就开始了。

  回顾13年前,首款真正意义上的苹果硅芯片,即苹果在2010年推出的iPhone 4的A4处理器。这款早期的处理器反映了重大的战略决策,包括2008年收购PA Semi,以及与ARM的持续合作,后者仍在为苹果自己的芯片提供核心参考设计。

  苹果公司继续对第一款苹果硅iPhone芯片进行迭代。今天的iphone使用的是A17处理器,而mac已经达到了M3的水平。苹果现在在业界独树一帜,能够在其移动和电脑设备上提供3纳米处理器。

  这些并不是苹果公司生产的唯一处理器——想想苹果手表和HomePod中使用的S1-S9 SiP;w系列蓝牙/Wi-Fi芯片;H1和H2耳机处理器,甚至是U2,每个人都想在iPhone中使用,它可以处理超宽带。

  很快,你就会看到首款r系列处理器注定要在Vision Pro中塑造现实。在较低的层次上,苹果有传感器、电源管理和射频网络设计,这些设计来自欧洲、美国和以色列的硅设计工作室。这些都是巨大的投资。位于德国慕尼黑的欧洲硅设计中心目前拥有4600多名员工。我们认为苹果正在努力为5G调制解调器(延迟)、摄影传感器等构建和设计系统。

  重要的是要了解公司如何看待这些努力。为此,你应该关注约束原则。几乎从一开始,苹果就面临着无数的限制。

  想想苹果转向英特尔之前驱动mac电脑的PowerPC芯片吧。与其他所有处理器相比,这些处理器真的很慢,这迫使苹果非常擅长调整处理器的最佳性能,而苹果几乎无法控制这些处理器。这就是它加倍控制软件和硬件设计并确保它们协同工作的地方。

  这一使命并没有在苹果转向英特尔后结束,现在苹果所有的产品都使用苹果的芯片,这一使命也没有结束。看看苹果公司在介绍新产品时告诉你的每一件事,你就会发现每瓦特的计算性能是苹果芯片设计理念的核心支柱。

  纵观苹果硅的历史,苹果一直需要关注别人没有的问题。早期iphone的市场份额增长得非常快,这促使苹果公司寻找一种方法来制造高性能处理器,这种处理器可以在低能耗的情况下运行良好,并且能够在节省内存的情况下提供良好的结果。

  但过去十年的主要问题与功率和性能有关。这一需求推动了iPhone处理器的开发,而这一工作现在直接应用到Mac芯片上,苹果声称Mac芯片的性能与同类pc相当,能耗只有pc的一半。

  至少从理论上讲,你不需要在Mac电脑里投入大量高性能、高能耗的内存来提高它的运行效率,因为所有这些“事半功倍”的经验都直接体现在了系统、处理器和运行软件的设计上。

  如今,最强大的苹果笔记本电脑在使用电池时的计算性能和插电时的计算性能是一样的——这直接继承了苹果公司在iPhone芯片和苹果硅上的工作。

  这项工作使专业mac电脑的电池续航时间达到了真正的全天,这意味着苹果的高端机器可以处理最先进的任务,从计算机辅助设计到数据分析,再到为电影、游戏等创造高度逼真的虚拟环境。

  我们不能忽视的是,几代苹果处理器也有专门用于人工智能、图形和基本性能的芯片空间。所有这些体验都给苹果带来了其他独特的芯片上优势,包括统一内存,从很多意义上讲,统一内存表达了苹果一直面临的挑战——以更少的资源获得更多。

  所有这些改进听起来都很棒,但一旦你缩小视野,认识到我们今天在苹果系统中享受的优势反映了几年前的战略决策,就会更容易估计未来的发展方向。

  我们知道3nm芯片之后将是2nm,然后可以想象,1nm处理器。但在某种程度上,与芯片尺寸相关的芯片制造创新的成本与收益相比将变得过高。

  但芯片效率不仅仅与芯片尺寸有关。想想光刻技术的改进,片上硅的效率,比如SoC内的5G调制解调器,甚至是新材料的使用。

  从更少中获得更多也延伸到电脑内部的功能,比如摄像头、显示器或电池技术。令人惊讶的是,就在苹果推出M3 mac电脑的时候,有传言称苹果的芯片设计团队正在探索如何通过为这三款电脑构建解决方案来解锁系统效率。

  虽然人们很容易认为,苹果公司希望将这些设计引入内部,因为它的控制能力很强,但我认为情况并非如此。这意味着,在整个生态系统寻求系统级改进的同时,苹果认识到需要将硬件推向其能力的边缘,以实现跨系统的增量性能效率,从而实现真正的改进。

  正如我所写的,硅的发展有一个漫长的时间表,其特点是一轮轮的发明和审查。考虑到这一点,完全可以肯定的是,苹果已经在开发Mac处理器,但直到2026年或更晚才计划推出,这些芯片上的技术在其实验室之外甚至没有人听说过。

  同样值得思考的是,我真的应该写这篇文章的M3 MacBook Pro可能反映了苹果公司在第一台M1 mac推出之前做出的决定。

  我们还可以反思一下,苹果在2023财年的研发支出为300亿美元。早在2010年,当该公司转移其第一批苹果硅芯片时,研发支出为18亿美元。至少在芯片开发方面,其中一些资金已经投入到一场长期的游戏中。

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