Arm嵌入式芯片為什么對蘋果Mac來說如此重要

（文章來源：半導體行業(yè)觀察）

最近關于蘋果Mac要轉用ARM處理器的消息不脛而走。許多人都希望Apple在其Mac系列產品中遷移到自己的處理器。隨著對ARM過渡的清晰認識開始出現，人們可能仍然想知道這意味著什么。蘋果從英特爾轉向ARM是什么意思？至關重要的是，是什么使這種過渡對Mac的未來如此重要？

總體而言，蘋果從Mac上的Intel處理器轉移到其他方面，與ARM無關，而更多地與Apple對其計算命運的控制力更大有關。ARM Holdings是一家英國公司，負責設計和創(chuàng)建自己的CPU和其他芯片組。盡管ARM芯片為各種設備（例如Acorn Archimedes）供電的悠久歷史，但如今，該公司及其大多數被許可方設計的芯片已在全球嵌入式系統(tǒng)中找到。

但是，除了創(chuàng)建自己的芯片外，ARM還許可其指令集體系結構（指令集體系結構本質上是告訴芯片如何在特定處理器或處理器類型上執(zhí)行代碼的要素）。這意味著公司購買了許可，允許他們構建實現ARM指令集的自定義處理器內核，而不是自己購買或修改ARM處理器。

這就是Apple使用其A系列片上系統(tǒng)的方式，而此處的區(qū)別至關重要。蘋果公司設計了自己的CPU和實現ARM指令集的CPU內核。該公司的工作完全是定制的，而不是重新包裝ARM處理器。從理論上講，Apple可以許可x86（英特爾和AMD處理器中使用的指令集體系結構），并以此方式構建定制的臺式機和筆記本電腦芯片，但是該團隊目前精通ARM，并且使用ARM指令集制造的芯片眾所周知。與x86相比，它們的功耗更低。

這完全是說“ ARM過渡”雖然方便快捷，但并不能完全描述我們對即將推出的Mac電腦的期望。我們希望像iPhone，iPad和Apple TV中的A系列芯片一樣，Apple的Mac處理器將完全定制。當我們談論蘋果公司的定制設計芯片時，通常使用諸如“ A13處理器”或“ A13 CPU”之類的短語，但是這種術語并不精確。蘋果的定制芯片雖然肯定由中央處理器CPU主導，但不僅僅是單個處理器。它們是運行大多數計算機所需的必要組件的集合。

A系列片上系統(tǒng)由處理器，內存和圖形處理單元組成，它們都在一個裸片上。諸如存儲，電池，用于藍牙和Wi-Fi的無線電等組件，以及更多組件都位于片上系統(tǒng)外部。片上系統(tǒng)由于其緊湊的特性而非常適合移動設備。與分離的系統(tǒng)相比，它還需要更少的總體功耗。但是，在諸如筆記本電腦之類的系統(tǒng)上，片上系統(tǒng)方法并不是常見的處理方法。取而代之的是，處理器，內存和GPU通常在邏輯板上都有各自獨立的位置。

由于蘋果的芯片設計團隊不遺余力地創(chuàng)建了小型的，包含在內的系統(tǒng)，例如A系列和S系列，我們不得不懷疑這是否會延續(xù)到Mac中。似乎不太可能。畢竟，筆記本電腦和臺式機上的RAM都比智能手機上的內存擁有更多的可用電量，因此蘋果可能希望在Mac芯片中利用這一優(yōu)勢。

此外，最近的一份報告表明，蘋果公司目前正在使用基于尚未發(fā)布的A14芯片的芯片，預計該芯片將在2020年晚些時候推出的新系列iPhone中使用。據推測，這些芯片具有8種高性能內核和四個高效內核，總共12個內核。相比之下，Apple A12X和A12Z在蘋果片上系統(tǒng)中擁有八個內核，其中四個高性能內核和四個高效內核擁有最多的內核數。

鑒于在iPhone 11系列中發(fā)現的A13具有六個核心（兩個高性能，四個高效率），在彭博社的報告中，“基于”一詞似乎很重要。我們將在秋季看到的A14可能會從據說正在測試Mac的12核版本降低。我敢猜測Mac芯片是A14的更強大的變體，就像iPad Pro系列中的X-variant一樣（A12是六核芯片，A12X和A12Z是八核芯片） ）。但是它們都可能基于相同的ARM指令集。

蘋果切換到自己的基于ARM的處理器的主要原因之一是功耗。人們普遍認為，蘋果的芯片比英特爾的芯片具有更高的能效，而且這種結果仍然存在。盡管蘋果公司聲稱其最新的MacBook Air和MacBook Pro的電池續(xù)航時間為11到12個小時，但現實生活中的續(xù)航時間通常比實際使用時間要短（根據許多第三方商店的說法，這通常為6到8個小時） 。

同時，在iPad Pro上，我通常處于Apple宣稱的每天使用10小時的電池續(xù)航時間的范圍內。如果我做類似玩資源密集型游戲的事情，這可能會有所不同，但是我看到的最大差異通常最多比預期少一個小時左右，而且這是在使用頻繁的日子。這足以讓我度過一個完整的工作日。那么，為什么蘋果的芯片在功耗上似乎比英特爾的芯片更一致？嗯，這完全歸因于蘋果公司將完全實現這一轉變：蘋果公司對自己的芯片的性能有更好的了解。當蘋果擁有整個堆棧（包括硬件和軟件）時，它可以以極高的特異性優(yōu)化所有內容。

因為那才是真正的目的。沒關系，2018年和2020年的iPad Pro在單核性能基準測試中均與2020年的MacBook Air匹配（并且絕對在多核中擊敗了它），或者在16英寸的Intel Core i9上都可以使用MacBook Pro也采用單核。我的意思是，這些事情確實很重要，但它們次于蘋果將英特爾從英特爾轉移到自己的處理器這一更大的理由。

蘋果是渴望控制權的公司。與過去不同，它在客戶如何使用其設備方面肯定比過去更加靈活。但是，在實際制造這些設備時，Apple希望擁有從硬件到軟件的盡可能多的生產堆棧。由于處理器是Apple制造的所有硬件的重要組成部分，因此，蘋果應該制造為Mac供電的芯片，而不是繼續(xù)使用Intel或改用AMD的想法更加有意義。

盡管AMD在臺式機和最近的筆記本電腦芯片中已經取得了令人印象深刻的結果，但蘋果不太可能改用它們，而不是按照自己的方式行事。蘋果為何會與另一家第三方芯片制造商達成協(xié)議，從蘋果的角度來看，我不可避免地會讓他們失望？正如英特爾合作伙伴關系所證明的那樣，美好時光不會永遠持續(xù)下去，AMD不可能幸免于困擾英特爾的問題。

在Mac上使用自己的處理器可以為Apple提供的功能與在iPhone，iPad和Apple Watch上具有的功能相同：對硬件和軟件的完全控制。蘋果的芯片設計團隊已經遭受打擊了很多年，但即使他們最終也會放慢腳步，在逐步改進之后發(fā)布逐步改進（他們已經這樣做了-你好A12Z）。但是即使這樣做，蘋果公司也將確切知道何時推出新芯片，并計劃圍繞它們的產品發(fā)布。它還將能夠更一致地向Mac發(fā)布更新。

這樣，蘋果公司在制造芯片上學到的一切，性能，電源管理，創(chuàng)建新工藝以及所有其他方面的一切都將最終使Mac系列受益。希望蘋果公司將從制造Mac芯片中學到的所有知識，再將其帶回其移動設備。因此，對于蘋果公司而言，本質上與ARM無關。那可能是芯片團隊擅長的技術，但這并不是此舉的主要因素。這些都是蘋果制造的處理器。蘋果最終可能會按自己的計劃生產所有產品。
? ? ?（責任編輯：fqj）