就在不久前召开的全球开发者大会（WWDC2020）上，苹果CEO库克表示：将于英特尔分手，Mac电脑将会使用自研的基于ARM的芯片。可能熟悉苹果公司的人还记得，2005年的6月6日，时任苹果首席执行官的史蒂夫·乔布斯在发布会上宣布了一个令人震惊的消息：Mac将抛弃PowerPC处理器从而转向英特尔, Mac首次搭载Intel处理器。

苹果将要搭载的ARM芯片的Mac有多强？列举几项：苹果自有的软件、微软"三件套"、Adobe 主要软件、全部完成适配； PS 可以流畅处理 5GB 文件；Lightroom 流畅浏览编辑 RAW 图片；Final cut pro 可以实时添加特效，同时浏览 3 条 4K视频,并通过神经网络引擎可以实时分析视频，智能裁剪；未适配的 Mac App 可以通过 Rosetta 2 进行自动转译通过转译，可以流畅运行 Maya 和古墓丽影。由于新 Mac和 iPhone iPad都是基于 Apple 芯片，所以一款 App 可以在这三个平台直接运行。

历史总是惊人的相似，15年后苹果Mac重回充满魔力的ARM，这一切还需要从乔布斯的偏执的芯片布局开始说起。

从三星代工到自建团队，A系列芯片初见端倪

说起苹果的芯片不得不从三星代工说起，其实iPhone4之前苹果手机搭载的都是第三方处理器，包括ARM公版和三星处理器。然而苹果公司在2008年有了一系列大动作。

首先找到一个顶级的芯片设计师——Johny Srouji，之前他在英特尔工作了10多年，芯片设计经验丰富，他在2008年加入苹果公司，牵头研制了A4处理器，后来历代迭代芯片都是由他主刀。值得一提的是A4处理器，包括后期的A5、A5X、A6、A6X都是由三星代工生产的。A4处理器其实是在三星S5PC110上基础上去除一些功能，并将缓存由512KB扩大为640KB。正是这样操作，让苹果芯片在当时性能排行一跃前排。

苹果同时还收购了几家小芯片公司，2008年以2.78亿美元收购了微处理器设计公司P.A Semi，推出了自己研发的芯片。2010年以1.21亿美元收购移动芯片制造商Intrinsity公司。通过收购，苹果不仅仅获得了人才，还获得了芯片的设计程序，使其可以魔改ARM公版架构，同时不受专利许可约束手脚。

苹果手机处理器的团队大都起源于三星的"蜂鸟"，凭着技术积累和探索，A系列芯片具有一个显著的特征，芯片缓存都比ARM公版和三星的要大。后续也成了这个系列的代表性的特征。A4芯片就达到了640KB，而A5的二级缓存达到了1M，A9三级缓存达到了3M，至于我们熟悉的A12、A13的三级缓存更是达到了惊人的10MB，这几乎相当于一般的中低端电脑CPU缓存。堆砌缓存换来了市场良好的反应，大核心大缓存的A系列芯片掌声不断。

从优化到自研，乔布斯的"偏执"布局完善A系列芯片

苹果虽然没有公布即将替代英特尔的这颗ARM的具体技术细节，但从曝光的基本性能来看，处理器应该和iPhone 、iPad肯定是同出一门的A系列芯片，最有可能还是会先搭载在MacBook air和部分的MacBook 13吋的笔记本上，并且依然会运行MAC OS的操作系统。

按照苹果惯例，一般都会给应用开发者大概6到9个月的时间进行应用程序的开发，产品最快也要到明年Q1才会上市。

很多网友包括一些大咖，都认为乔布斯最大的魅力在于他偏执的眼光，独特的审美以及优秀的产品能力。其实我个人认为都没有说到重点。乔布斯真正厉害的地方在于他的洞察力，他对整个行业的一个思考，对人类科技发展的长远的眼光，这才是乔布斯留给苹果最大的遗产。而苹果的芯片自研之路也是在乔布斯的掌舵之下一手推进的，包括当年从英特尔挖来乔尼·斯洛基，收购芯片公司P.A. SEMI,决定走Fabless路线等一系列战略的决定。

最后在2010年才发布了iPhone4，正式推出了自主研发的处理器A4芯片。我认为A4是芯片推出是苹果历史上最具里程碑意义的事件之一。

这十几年来苹果手机的性能可以说是一直独占鳌头，而即将发布的iPhone12将搭载5纳米的A14芯片将进一步拉开与高通的距离。

而乔布斯生前就认为，每隔10年重大的计算机硬件架构的变化是必不可少的，而这时Mac将搭载自己的ARM芯片，早在2016年2017年就有计划了。其实苹果一直遵循着乔布斯的轨迹，这才是乔布斯留给苹果真正的遗产。

A系列芯片的魔力，让苹果自研如鱼得水

在苹果发布A4芯片之前，其实做了非常多的铺垫的，包括最早期的iPhone和iPad都是搭载了苹果自己的APL0098、APL0278、APL0298等一些芯片，这些当时都是以"POP" （ Package on Package叠层封装技术）形式上搭载在ARM架构上的。

以APL0298为例，频率是0.41GHz，用在2008年的iPod touch和后续的iPhone 3GS上,经过两年时间的不断打磨，在2010年苹果才正式发布了A4芯片，还并不能说是完全的自主研发，开始了不断自我突破的一个模式。

我们都知道苹果一般都采用两年一个大换代，一年一个小换代的模式，小换代主要就是每年的处理器更新换代，从A4到最新的A13从来没有停下过脚步，A5芯片发布在乔布斯遗作iPhone 4S上，升级到Cortex—A9，GPU采用是四核心，CPU性能是初代iPad的2倍，GPU是初代的9倍。

"A6芯片苹果采用了32纳米的工艺，GPU集成了三核心的Power VR图形处理单元，性能达到了A5的两倍多，搭载在了iPhone5上面。当年双核的A6芯片，甚至将四核处理的安卓的机皇踩在脚下，正式开启了独孤求败的剧本。

后来的A7芯片正式开启了64位时代，采用了ARM-V8的64位的指令集，这一把对于整个手机行业来说都是意义非常重大的。这个意义为什么重大？因为当时没有人会觉得移动设备能够做更加复杂的工作，而苹果在2013年就已经预判到了32位将是一个天花板，从当时的角度来说确实非常有前瞻性，而且A7性能的性能又是A6的两倍，图形能力甚至是初代的56倍。

后面的A8、A9、A10大家都非常熟悉了，包括在iPad Pro上面发布了A10X，从现在来看它的GPU性能依然是非常强大的。后面的A11芯片可以说是苹果的集大成之作，包括CPU,GPU,ISP都已经完全的自研了，在AI神经网络引擎上也在继续探索，包括这两年的A12、A13芯片，全部都采用了最先进的制程，A13采用是台积电升级版的7纳米工艺，在手机性能上已经可以说是有点杀鸡用牛刀的意思了。" 西瓜视频创作人"白呀白Talk"评价A系列芯片。

A13的性能大概是A4处理器的70倍了，未来A14和A15都会是5纳米的制程。 预计2022年到2023年A16和第二代的ARM架构Mac的处理器应该都会是3纳米制程。

当然苹果除了A系列芯片，这些年还研发了S系列芯片，主要用在apple watch上面，另外还有H和W系列芯片，主要用在苹果的Air Pods耳机上面，T2芯片用在MAC电脑上面，主要用于数据安全，而且充当类似一个协处理器的作用。简单的说就是把安全提升到了硬件层面上，而且还能协助类似于H.265加速编码的一个作用。所以苹果是一家软硬结合非常出色的一家公司。

"外援"只是权宜之计，有"芯"才有未来

2007年乔布斯就强调苹果是一家软件公司，在我看来苹果对硬件如此的执着，甚至带有一些偏执的控制欲，都是希望能够掌控硬件，更好的服务于它的软件。这里我就引出一个话题，既然自研芯片如此的烧钱，自研有什么好处呢？很多人说为了节约成本，自己找肯定会更加便宜，这当然不是主要的原因。研发费用一平摊，肯定是不便宜的。

主要有两个方面：节奏和安全

1.节奏。

我们能够发现苹果很多产品的研发都是非常有节奏感的，iPhone最明显。每次小更新，硬件都会先探路，大更新时，软件再推进。比如这次Mac上更换ARM架构也是一样，先在硬件上投入小批量的产品，软件在这后面打后场。之前iPad Pro也是一样，X系列芯片硬件先行, iPad OS再推进，这个节奏感是非常强的。细细品味就能体会到其中的一个精髓。如果苹果没有芯片研发能力，这个节奏就不是为自己而能够掌控的。而作为一家创新型的公司，节奏不能自己掌控，后果是非常严重的。

2.安全

2017年苹果就指控高通收取了过高的专利费用，要求其支付270亿美元的一个赔偿金，而高通则认为其不存在不当行为，要求苹果支付10亿美金的赔偿金和70亿美元的逾期费用。最终在2019年4月16日，最后苹果还是支付了一笔不菲的费用，双方才达成了协议。如果这场官司高通获胜，苹果有可能很多产品甚至不能在市面上继续销售了，这个后果苹果是不能承受的。

当然除了节奏、安全的自研芯片，还有很多别的优势，这点我就不多说了，比如说差异化、成长性，第二曲线等等。

信号、续航的困扰，自研必须扛起大旗

自研基带芯片是苹果无法释怀的痛点，苹果iPhone的主控芯片依然采用的是"分立式"的结构，一颗A系列处理器，一颗基带芯片，这已经和市场上的主流的方案不一致了，主流的芯片早就实现了SOC化了，而用过iPhone XS的用户都知道，英特尔的基带芯片只能用惨不忍睹来形容。

去年2019年的8月份，苹果最终以10亿美元的价格收购了英特尔大部分的智能手机解调器业务，包括2200名的英特尔员工也都加入了苹果公司。然而后续苹果自研基带芯片也将是不容易的。

1、苹果其实很多专利还是绕不开他的高通的专利和技术布局。

2、iPhone的主芯片还要完成SOC集成，这个工程量也是非常大的，要从底层上进行调整。

3、5G手机已经在往成熟阶段发展了，而5G运算的复杂程度比4G提高了大概10倍，储存量大概提高了5倍。而5G基带芯片还需要保证多种通讯模式的并行，而苹果是缺乏这方面经验的，这也是对苹果的一大挑战。

当前iPhone依然是苹果最主要的收入来源，所以即使强如苹果，基带芯片也是它难啃的一块骨头。"人无远虑，必有近忧"， 对于芯片深水区的探索肯定是不能停的。

苹果最早介绍A7芯片时，苹果将它描述为"超前、空前"，并且拥有"桌面级别的构架"。发展到A9X之后，苹果又是这样描述的：搭载A9X的iPad Pro在中央处理性能上比市面上超过80%的笔记本电脑还要快，在图形处理性能方面则是比90%的笔记本电脑还要出色。可以肯定的一点是，性能更强的A10X甚至是A11X处理器已经在开发之中。

如果说2020年苹果用新款的iPad Pro 重新定义笔记本电脑，2021年苹果就是用自研ARM重新定义台式电脑，库克所说"巨大的飞跃"将要到来。值得一提的是英特尔与苹果的分手也做出了回应：苹果仍然是其客户，将在 "多个领域"合作。

总结

最后总结一下，任何长期的创新都是需要基础技术支持的，苹果也是通过多年的持续投入，并购和自我革新，才走出了自己的芯片崛起之路。硬件开道、软件推进的苹果模式才能取得如此大的成功。

任何一个伟大的公司都需要有厚积薄发的一个准备，任何投机主义都是千万要不得的。过去30年，高通在研发上累计投入就超过了4000亿美元，每年坚持把超过20%的收入投在研发上面，华为海思也是累积了20多年，投入的研发人员超过了5000人，才在最近几年初见成效，想要成为一家如苹果、高通、华为一样伟大的公司，让人尊敬的公司，让胆怯的公司，走的必然是一条艰辛之路。

图片来源、部分素材来源于西瓜视频，在此表示感谢。

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