? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 解密蘋果自研芯片戰(zhàn)略：冒險(xiǎn)放棄英特爾 庫(kù)克心腹上位

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2022-04-18? ?青野云麓

2022-04-18 來(lái)源：鳳凰網(wǎng)科技

蘋果公司曾經(jīng)遇到了一個(gè)麻煩：雖然iPhone極其暢銷，但Mac電腦的銷量卻停滯不前。Mac的設(shè)計(jì)和性能并沒有讓顧客們感到怦然心動(dòng)。

然而，五年后，Mac銷量飆升。這一局面的扭轉(zhuǎn)源于蘋果不同尋常、持續(xù)多年的努力來(lái)打造世界上最先進(jìn)的芯片設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)之一。

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Mac問題暴露

2017年，就在蘋果憑借iPhone和Apple Watch中的自研芯片斬獲成功的果實(shí)時(shí)，它卻面臨著消費(fèi)者對(duì)其Mac系列產(chǎn)品的強(qiáng)烈抵制，其產(chǎn)品被認(rèn)為越來(lái)越落后。

蘋果高管召集科技博主舉行了一場(chǎng)圓桌會(huì)議，做了一件公司很少做的事：為面向?qū)I(yè)人士的高端Mac電腦存在的缺陷公開道歉，并承諾更好的產(chǎn)品正在研發(fā)中。然而，批評(píng)的聲音擴(kuò)大到了蘋果高端電腦以外產(chǎn)品上。就在那次認(rèn)錯(cuò)的幾個(gè)月后，仍采用英特爾芯片的新款筆記本電腦因性能令人失望而受到批評(píng)，其中包括為防止電腦過熱而有所保留的計(jì)算能力。蘋果隨后發(fā)布了軟件更新來(lái)解決這個(gè)問題。Mac的銷售停滯不前，與占公司收入近三分之二的iPhone業(yè)務(wù)相比黯然失色。

一些行業(yè)觀察人士暗示，可能是英特爾自身的失誤迫使蘋果自研芯片。英特爾的創(chuàng)新步伐已經(jīng)放緩，質(zhì)量也受到了影響。

“這是異常糟糕的。我們?cè)谔O果的伙伴成為了架構(gòu)問題的頭號(hào)歸檔者。結(jié)果非常非常糟糕。當(dāng)你的客戶發(fā)現(xiàn)的漏洞幾乎和你自己發(fā)現(xiàn)的一樣多時(shí)，你就不是在正確的方向上。” 行業(yè)刊物《PC Gamer》在2020年援引前英特爾工程師弗朗西斯?佩德諾爾(Fran?ois Piedno?l)的話稱。佩德諾爾證實(shí)了上述言論。他補(bǔ)充說(shuō)，英特爾現(xiàn)在受益于新領(lǐng)導(dǎo)層，并取得了進(jìn)步。

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拋棄英特爾

在前英特爾工程師、IBM高管約翰?斯魯吉(Johny Srouji)的帶領(lǐng)下，蘋果半導(dǎo)體部門啟動(dòng)了一項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)很大的項(xiàng)目：用自研芯片取代蘋果筆記本電腦和臺(tái)式機(jī)15年來(lái)使用的英特爾處理器。這些M1芯片比英特爾的更節(jié)能，能夠讓Mac運(yùn)行速度更快，產(chǎn)生的熱量更少，為蘋果電腦產(chǎn)品線的復(fù)興奠定了基礎(chǔ)。就在供應(yīng)鏈中斷會(huì)導(dǎo)致芯片市場(chǎng)其他領(lǐng)域出現(xiàn)混亂之際，該公司現(xiàn)在已經(jīng)控制了一個(gè)關(guān)鍵部件。

此前，斯魯吉領(lǐng)導(dǎo)的芯片部門已經(jīng)為iPhone設(shè)計(jì)了芯片，幫助蘋果提高了智能手機(jī)和電腦的盈利能力，也為蘋果進(jìn)軍汽車或擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)頭戴設(shè)備等潛在未來(lái)產(chǎn)品打下了基礎(chǔ)。M1家族的第四個(gè)也是最后一個(gè)版本——M1 ultra在上個(gè)月發(fā)布，專為高端Mac電腦設(shè)計(jì)，目標(biāo)用戶是視頻和圖形專業(yè)人士。

其他科技巨頭現(xiàn)在正試圖效仿蘋果的做法。特斯拉、亞馬遜和(Facebook母公司Meta都在開發(fā)自己的芯片，以滿足無(wú)人駕駛汽車、數(shù)據(jù)中心和虛擬現(xiàn)實(shí)等專業(yè)應(yīng)用更強(qiáng)大的計(jì)算需求。與此同時(shí)，英特爾(等芯片供應(yīng)商正爭(zhēng)相改變戰(zhàn)略，大舉投資，為其他公司代工芯片。

在最初對(duì)蘋果的自研芯片設(shè)計(jì)不屑一顧之后，英特爾表示將認(rèn)真對(duì)待這一競(jìng)爭(zhēng)威脅。“他們做得很好，”英特爾CEO帕特?基辛格(Pat Gelsinger)去年秋天接受采訪時(shí)說(shuō)，“所以我要做的就是開發(fā)出一個(gè)比他們的自研芯片更好的芯片。我希望能贏回他們的這部分業(yè)務(wù)?！?/span>

英特爾在一份聲明中重申，該公司專注于開發(fā)和制造性能優(yōu)于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的處理器。英特爾表示：“沒有任何其他芯片供應(yīng)商能夠與英特爾驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供的性能、軟件兼容性和形狀因素選擇相匹配?！?/span>

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庫(kù)克心腹斯魯吉

痛苦抉擇

對(duì)于任何一家公司來(lái)說(shuō)，決定拋棄一家重要供應(yīng)商，并將其生產(chǎn)轉(zhuǎn)向公司內(nèi)部，都是站上了一個(gè)痛苦的十字路口。而且，斯魯吉能否成功開發(fā)出M1芯片還遠(yuǎn)未確定——特別是在2020年新冠病毒大流行威脅到它的推出時(shí)。

與此同時(shí)，推出M1芯片也要求蘋果改寫其運(yùn)營(yíng)方式，以避免疫情帶來(lái)的延誤。為此，蘋果不得不利用斯魯吉長(zhǎng)達(dá)14年的幕后工作。他已經(jīng)在全球范圍內(nèi)把蘋果芯片團(tuán)隊(duì)從45人擴(kuò)大到了數(shù)千人，包括他的祖國(guó)以色列。

“我從生活中學(xué)到的經(jīng)驗(yàn)是：你要想清楚所有你能控制的事情，然后你必須保持靈活、適應(yīng)性，強(qiáng)大到足以在當(dāng)事情不按計(jì)劃發(fā)展時(shí)挺過去?！碧O果硬件技術(shù)高級(jí)副總裁斯魯吉在一次罕見的采訪中說(shuō)，“新冠肺炎就是一個(gè)例子?！?/span>

在2008年加入蘋果后，現(xiàn)年57歲的斯魯吉最初為iPhone開發(fā)芯片。他根據(jù)蘋果設(shè)備的特定需求設(shè)計(jì)芯片，這種方法使得蘋果能夠開發(fā)出一種更強(qiáng)大、更高效的芯片，而不是使用供應(yīng)商現(xiàn)成的、必須滿足通用要求的芯片。

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對(duì)于一個(gè)依賴電池運(yùn)行、在執(zhí)行視頻和游戲等需要大量處理器性能的任務(wù)時(shí)一次可以使用幾個(gè)小時(shí)的設(shè)備來(lái)說(shuō)，這種芯片很重要。結(jié)果是，蘋果從2010年開始為iPhone開發(fā)的基于ARM架構(gòu)的芯片，幫助提高了電池壽命，并允許設(shè)備更好地集成軟件，以突破其他功能的性能極限，比如它的相機(jī)系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過復(fù)雜的算法來(lái)改善照片的光線和對(duì)焦。

研究公司CCS Insight分析師韋恩?林(Wayne Lam)稱，蘋果在追求這一戰(zhàn)略的過程中已成為“半導(dǎo)體巨頭”。他估計(jì)，蘋果去年在內(nèi)部半導(dǎo)體業(yè)務(wù)上的支出將使其成為全球按收入計(jì)算的第12大芯片公司。這一巨變使得英特爾把部分注意力轉(zhuǎn)移到代工業(yè)務(wù)上，生產(chǎn)那些曾經(jīng)購(gòu)買英特爾芯片的公司設(shè)計(jì)的芯片。

“一開始感覺這似乎有點(diǎn)瘋狂，他們竟然會(huì)考慮把英特爾趕出去，”跟蹤半導(dǎo)體行業(yè)近50年的獨(dú)立分析師邁克?德姆勒(Mike Demler)表示，“結(jié)果，這讓它們成為了一個(gè)總體上更占主導(dǎo)地位的平臺(tái)。”

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軟件適配挑戰(zhàn)

對(duì)于蘋果來(lái)說(shuō)，向自研芯片過渡可能會(huì)給公司的軟件工程師帶來(lái)麻煩。十多年來(lái)，蘋果的Mac電腦一直依賴英特爾的芯片?，F(xiàn)在，這些程序員必須編寫既能在舊芯片上運(yùn)行又能在新芯片上運(yùn)行的軟件。2006年，蘋果就遇到過這種問題。當(dāng)時(shí)該公司從早期的PowerPC芯片轉(zhuǎn)向英特爾芯片。知情人士稱，當(dāng)時(shí)的這一轉(zhuǎn)變導(dǎo)致蘋果筆記本的主電路板在最后一刻進(jìn)行了多次修改?！昂芏嗳藫?dān)心我們會(huì)遇到同樣的問題”。

斯魯吉承認(rèn)，戰(zhàn)略的改變?cè)诠緝?nèi)部面臨激烈爭(zhēng)論，因?yàn)殡娔X制造商以前從未在公司內(nèi)部設(shè)計(jì)過這樣的組件。這樣做的風(fēng)險(xiǎn)是巨大的——一個(gè)失誤將是令人尷尬和代價(jià)高昂的。

他的團(tuán)隊(duì)面臨的挑戰(zhàn)之一是如何滿足各種蘋果電腦機(jī)型的不同需求，從999美元的入門級(jí)MacBook Air到數(shù)千美元的高端臺(tái)式電腦。

蘋果硬件工程師試圖根據(jù)其特殊需求盡可能高效地設(shè)計(jì)芯片，而公司的軟件設(shè)計(jì)師則對(duì)電腦進(jìn)行了調(diào)整，以滿足其最需要的配置，比如流暢的視頻游戲圖像。

“首先和最重要的是，如果我們這樣做，我們能提供更好的產(chǎn)品嗎？”斯魯吉在談到這場(chǎng)辯論時(shí)說(shuō)，“這是首要問題。這和芯片無(wú)關(guān)。蘋果不是一家芯片公司?！?/span>

下一步，他的團(tuán)隊(duì)必須弄清楚，在加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)能力處理更多產(chǎn)品，并預(yù)測(cè)技術(shù)發(fā)展方向的同時(shí)，他們是否能夠交付和執(zhí)行。蘋果需要在為下一代產(chǎn)品開發(fā)組件的同時(shí)，每年生產(chǎn)數(shù)億臺(tái)設(shè)備。

“我不是只做一次，到此為止，”斯魯吉表示，“這會(huì)持續(xù)一年又一年。這是一項(xiàng)巨大的努力?！?/span>

最終，蘋果決定將其iPhone芯片戰(zhàn)略擴(kuò)展到Mac上，建立一個(gè)可擴(kuò)展的芯片架構(gòu)，從iPhone芯片到電腦芯片，并努力確保其軟件在第一天就能原生適配。許多第三方軟件開發(fā)者已經(jīng)熟悉了蘋果芯片，這幫助了蘋果的轉(zhuǎn)型。蘋果將開發(fā)技術(shù)，使配備M1芯片的Mac能夠使用為英特爾芯片版Mac開發(fā)的程序。

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斯魯吉成庫(kù)克心腹

一位前工程經(jīng)理說(shuō)，斯魯吉的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)成為產(chǎn)品開發(fā)的核心，多年來(lái)他的影響力悄然增長(zhǎng)，尤其是當(dāng)他展示出平衡工程需求和業(yè)務(wù)需求的能力時(shí)。

多年來(lái)，蘋果在研發(fā)投資和收購(gòu)小型公司方面投入了數(shù)十億美元，以支持其芯片團(tuán)隊(duì)，其中包括收購(gòu)帕洛阿爾托半導(dǎo)體公司(Palo Alto Semiconductor)，該公司以生產(chǎn)耗電量小的微處理器而著稱。

自2015年以來(lái)，斯魯吉一直是蘋果CEO蒂姆?庫(kù)克(Tim Cook)為數(shù)不多的心腹之一。2019年，有傳言稱他將重返英特爾擔(dān)任CEO，當(dāng)時(shí)該公司步履蹣跚。

在蘋果加州總部外，斯魯吉自稱是一位汽車愛好者，對(duì)德國(guó)工程有濃厚興趣。他喜歡他的車就像喜歡他的芯片，用他的話說(shuō)是：“速度和激情?！?/span>

在他的下屬經(jīng)理和第三方心目中，斯魯吉以要求殘酷的事實(shí)而出名，他的會(huì)議關(guān)注的是問題，而不是成功。

Synopsys CEO阿特?德赫斯(Aart de Geus)稱，在他能回憶起的每一次與斯魯吉的會(huì)議上，這位高管都在推動(dòng)與會(huì)者繼續(xù)改進(jìn)。Synopsys幫助蘋果和其他公司提升芯片性能?！八麄冎粚?duì)最好的東西感興趣。”德赫斯說(shuō)。

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新冠疫情沖擊芯片測(cè)試

最大的擔(dān)憂之一要數(shù)新冠疫情的暴發(fā)，這可能會(huì)破壞蘋果為了在2020年秋季推出M1芯片而進(jìn)行的多年準(zhǔn)備工作。就在蘋果開始在投入生產(chǎn)前進(jìn)行艱巨的測(cè)試以驗(yàn)證芯片時(shí)，該公司也開始執(zhí)行遠(yuǎn)程工作命令。芯片生產(chǎn)是一個(gè)勞動(dòng)密集型過程，需要工程師們擠在顯微鏡前檢查早期芯片的質(zhì)量。

對(duì)于蘋果來(lái)說(shuō)，推遲新芯片的生產(chǎn)進(jìn)展不是一個(gè)選擇。因此，斯魯吉著手設(shè)計(jì)一種新的動(dòng)態(tài)測(cè)試流程。知情人士稱，該團(tuán)隊(duì)在整個(gè)實(shí)驗(yàn)室都安裝了攝像頭，這樣工程師就可以遠(yuǎn)程檢查芯片。這是一種曾經(jīng)難以想象的改變，因?yàn)樵谔O果，保密和控制是至高無(wú)上的。

這種轉(zhuǎn)變之所以能夠順利過渡，部分歸因于斯魯吉的團(tuán)隊(duì)分布在全球各地，他們已經(jīng)習(xí)慣了通過視頻電話開展業(yè)務(wù)，并跨時(shí)區(qū)工作，他們?cè)谑サ貋喐绾偷聡?guó)慕尼黑等遙遠(yuǎn)的地方協(xié)調(diào)工作。該公司正在這兩個(gè)地方投資數(shù)十億美元，將業(yè)務(wù)擴(kuò)展到為其無(wú)線技術(shù)能力設(shè)計(jì)芯片。

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隨著芯片在2020年通過最終驗(yàn)證，臺(tái)積電工廠可以開始啟動(dòng)生產(chǎn)。這家芯片代工巨頭也為英特爾生產(chǎn)芯片。CCS Insight的分析師韋恩?林認(rèn)為，自研芯片讓蘋果降低了從英特爾等供應(yīng)商購(gòu)買芯片的成本?！八麄冿@然是在省錢?！彼f(shuō)。

在2020年11月的蘋果年度產(chǎn)品發(fā)布會(huì)上，蘋果高管們通過預(yù)先錄制的視頻介紹新產(chǎn)品。斯魯吉對(duì)M1芯片的介紹是在公司的實(shí)驗(yàn)室錄制的，他提供了關(guān)于新芯片性能的重要細(xì)節(jié)，并宣稱：“M1是Mac的突破性芯片?！?/span>

第一批用上M1芯片的電腦是不久之后上市銷售的MacBook Air和Mac Mini，隨后是在2021年推出的配備M1 Pro和M1 Max芯片到更高性能版電腦。第一款M1芯片擁有160億個(gè)晶體管。這個(gè)數(shù)字只會(huì)隨著性能更強(qiáng)的M1版本而增加。今年3月，與MacStudio電腦一起推出的M1 Ultra擁有1140億個(gè)晶體管，圖形處理單元的尺寸是第一款M1的8倍。

斯魯吉遵守了典型的蘋果風(fēng)格，對(duì)未來(lái)可能會(huì)發(fā)生什么保持沉默，包括蘋果是否為自動(dòng)駕駛汽車開發(fā)了自己的強(qiáng)大處理器，類似于特斯拉為汽車開發(fā)處理器。

“我不打算談?wù)撨@些?！彼χf(shuō)。