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本文来自微信公众号:硅星人Pro (ID:gh_c0bb185caa8d),作者:唐健博,题图来自:AI生成
1983年,一群光头男子坐在大厅内,一位身穿红色短裤和白色背心的女子,像链球运动员旋转铁锤,在众人面前砸向了屏幕。1984年,这一幕在上千万人的眼前复现,女子背心上的“Mac”单词格外醒目。
世界上第一台采用图形用户界面的个人电脑Macintosh的诞生,由这一支广告片来宣布。
和隔壁微软所推出的开放式计算机系统不同,Macintosh开创了封闭系统的先河,软硬件紧密结合,无法修改。乔布斯严禁将Macintosh的操作系统供给其他任何公司的硬件使用,他无法忍受被自己精密设计过的苹果软件在其他蹩脚的硬件上运行,即使只是想到这种场景,他都会浑身发痒。
乔布斯对软硬件结合的极致追求,与微软截然相反。后者依靠授权Windows给各种设备使用,迅速拿下了个人电脑市场的半壁江山。但乔布斯的“执念”固化成了苹果的产品哲学,也为今天苹果硅(Apple Silicon)连接的软硬件帝国奠定了基础,一场酝酿已久的PC反击,将发生在40年后的今天。
一、AI PC,Mac从芯上位
10月,苹果冷不丁更新了Mac系列产品,包括iMac、MacBook Pro以及Mac mini,全系配备了M4系列芯片,并舍弃了过往“吝啬“的SKU设置,将8GB起步改为16GB,即使没有迭代新款的MacBook Air也得到了内存升级,可谓慷慨。
苹果无疑在为AI PC铺路。此前苹果硬件技术高级副总裁Johny Srouji公开表示,AI对内存要求很高,连一向不依赖内存的iPhone也将内存增加到了8GB。出于隐私安全考虑,苹果坚持使用端侧大模型,即使采用了混合精度量化的方式,算力、带宽和NPU等方面的更高需求需要更高的运行内存来匹配。Apple Intelligence上机Mac之后,自然对硬件的要求水涨船高,令人意料的是,苹果会自降门槛。
新Mac的上市成为抢夺Windows用户的新契机。尽管微软与苹果之间的关系并不如其他竞争对手之间那样剑拔弩张,但你绝对不能否认,苹果想在个人PC复制智能手机的成功。
三款新品中,Mac mini是最便宜的苹果电脑。起步价4499元,在购物平台上加上各种优惠,甚至只需要3000元出头。2024款Mac mini近几年来外观首次发生变化,体积更小,性能却更强。叠加16GB起步的内存,对于任何用户来说都充满诱惑,在社交平台上,你能频繁看到有人询问“能不能玩游戏?”——Mac生来就不符合我国的桌面游戏的氛围,这大抵是Windows用户发出的疑问。
M4芯片是这场Mac反击的核心。2020年,苹果公布了为期两年的Apple Silicon迁移计划,即将所有Intel平台上的Mac电脑更换为自研M系列芯片。此计划标志着苹果自iPhone到Mac全系完成软硬件一体化的部署,Mac可控性更高,系统更加稳定,这种垂直整合能力进一步巩固了其在科技行业的领导地位。
2024年被普遍看作AI PC元年,苹果用搭载M4芯片的Mac宣告了它对微软的成功反击。反观微软对AI PC的定义,仍然让人摸不着头脑。
然而在这一天到来之前,苹果曾多次辗转不同的芯片平台,以求更好的电脑表现。
二、芯片三迁,提高性能上限的三次选择
算上2020年的Apple Silicon计划,苹果在Mac芯片上经历了三次重要变迁。
1984年的Macintosh是首个实现图形用户的电脑,摩托罗拉68000芯片功不可没。
68000芯片是历史上最早一批使用32位指令集的处理器之一,支持更复杂的图形和更流畅的用户交互。在乔布斯的极力坚持下,Macintosh的图形交互在彼时成为了一种革命性的用户体验。
好景不长,技术的发展向芯片性能提出了更高的要求,68000芯片在这一过程中掉队了。更为严峻的是,微软与Intel的合作愈加紧密,Windows逐渐成为市场主流操作系统。而那个开创图形操作界面先河的苹果,被挤得几乎喘不过气。
为了遏制Wintel的发展,1991年,苹果创始人之一John Sculley找到IBM,促成了由苹果、IBM和摩托罗拉联手组成的AIM联盟,联合开发PowerPC架构。
1994年,没有乔布斯领导的苹果公司发布了第一台搭载PowerPC的处理器的Power Macintosh。彼时的PowerPC被看作Intel x86的杀手,它有更高效的指令集,有更强的多任务处理能力。于是,第一次芯片平台的更换使苹果追上了与Intel之间的差距,备受欢迎。
2003年,苹果发现PowerPC已经无法满足其对产品的要求。乔布斯认为Intel处理器能耗远低于PowerPC,而后者对Wintel的遏制效果并不如人意。
为什么不用和对手一样的处理器架构?
所有人能想到的方法,乔布斯早就想到了。2005年的WWDC上出现了载入史册的一幕:时任Intel CEO的Paul Otellini穿着无尘服手持小型芯片,走上舞台交给乔布斯。后者接过Intel芯片,宣布“我们要将Mac迁移到使用Intel处理器”。在场的人无不为之震惊。
同时,乔布斯还透露苹果一直在秘密进行双系统计划,以保证MacOS可以同时支持PowerPC和Intel。他对产品规划的前瞻性可见一斑。
在过去长达十几年的时间里,苹果依靠Intel的芯片生产Mac个人电脑。Intel在苹果的帮助下,也成为了全球最大的PC芯片制造商。
但在这一过程中,双方的合作产生了明显的分歧。苹果对硬件的苛刻追求倒逼芯片上要有更快速的技术迭代,但Intel却一直保持挤牙膏式的更新。2008年,苹果推出第一代MacBook Air,轻薄程度令人发指。但由于Intel无法提供低功耗、高性能达标的芯片,苹果不得不退一步采用低电压版本的芯片,以配合轻薄机身,甚至停掉了12英寸的MacBook产品线。到了2016~2019年,MacBook Pro的性能几乎没有大幅度提升,这导致销量下滑。
多次不愉快的合作经历,苹果决定将准备已久的自研芯片计划搬到冰面上来。
2020年WWDC,苹果正式宣布Apple Silicon计划,全面拥抱芯片自研,同时结束了平台辗转的历史,终结与Intel长达15年的合作。
事实上,为了Apple Silicon,苹果秘密进行了多年的准备。苹果早就意识到了自研芯片对于公司战略的意义,更何况乔布斯对软硬件一体化的极致追求一直指导着苹果产品的进化。
一方面,苹果花费巨资收购P.A.Semi公司和Intrinsity公司,获得了芯片设计方面的技术和人才。并顺利开发出iPhone搭载的A系列芯片,奠定了iPhone在智能手机行业的统治地位,也为M芯片提供了诸多经验和技术积累。
另一方面,为了让开发者更好地适应从Intel到Apple Silicon的过渡。苹果还提供了多种开发工具,例如装着A12Z芯片的Mac mini外形“开发者过渡套件”(DTK),内含A12Z芯片,帮助开发者在测试机中运行基于ARM的macOS。
需要强调的是,苹果每一次对芯片平台的选择,都基于公司对更优秀产品的追求。同时每一次迁移,芯片性能的暴增也伴随着Mac销量的增长。
数据显示,从PowerPC到Intel,2006年Mac销量约为500万台,而到2008年已达940万台。从Intel到Apple Silicon,2021年第一季度,Mac销量达670万台,同比增加约94%。
三、Apple Silicon结合苹果生态,领先对手一个身位
乔布斯当年对软硬一体化的追求,终于由Apple Silicon实现最后一块拼图。
只不过在这之前,苹果只是将自研芯片应用在iPhone上。2008年A4芯片横空出世,首次应用在了iPad上(和M4芯片一样)。随后搭载该芯片的iPhone 4和iPod Touch 4火遍了大江南北,苹果由此一战成名,以一己之力挑落Android阵营。从此,Apple便正式进入了软硬件高度整合的时代。
自研芯片的优势不言而喻,在产品侧,它可以实现高能效低功耗、软硬件深度整合、统一内存架构、更强的图形性能以及安全隐私等。而对于Tim Cook来说,它也是苹果掌握定价自由度的利器。
Apple Silicon的ARM64的架构优势,使得其芯片执行效率更高,功耗更低。天然适合移动设备,而它比x86-64具有更多的整数寄存器,其可扩展性允许苹果设计适合不同设备的芯片。
于是我们可以看到M4芯片相比Intel X86架构芯片能在低功耗下提供更强的算力、更长的续航,特别是在图形处理、视频编辑和神经网络引擎、机器学习等方面表现更好。M4芯片的神经网络引擎运算速度每秒38万亿次,相比M1芯片提升超过3倍。M4芯片在处理图像识别和自然语言处理等AI任务时更加高效,完全符合当下时代的技术发展趋势。
此外,M系列芯片使得苹果可以从芯片到软件完整定义自己的产品,为苹果的生态融合提供了入口。例如,现在macOS在M系列芯片设备上运行更流畅,而iOS和iPadOS应用也可在Mac上运行。iOS、iPadOS与macOS做到了真正的无缝连接体验——这可是乔布斯梦寐以求的画面。
M芯片也给予了苹果在市场上更大的话语权。过去苹果依赖Intel提供芯片,而现在苹果控制了上游芯片的设计,只需要生产与台积电进行合作,拥有了更大的定价权。苹果终于不用拖着猪队友一起做更伟大的产品。毫无疑问,Apple Silicon帮助苹果进一步减少对外部芯片供应依赖的同时,还提升了供应链的稳定性和产品创新能力。
有意思的是,Apple Silicon在移动设备和PC市场的双重成功,掀起了PC市场“ARM芯片革命”。
PC市场除了Wintel,AMD和高通也想借此机会分食蛋糕。不过Windows on ARM的兼容问题一直无法得到很好解决,ARM笔记本的市场反响都不如苹果。尽管Intel仍然是个人PC市场的霸主,但在AI PC的体验上面,Intel相比苹果落后了不止一个身位。
四、AI PC,苹果的大秀场
尽管苹果官方为Apple Silicon设置了两年的迁移时间,但四年后的今天,AI PC的概念才让苹果迎来了展示自研芯片真正实力的黄金秀场。
苹果自此涉足PC市场起,就表现出对图形任务和视觉计算的高度重视。这一点在每一次芯片迁移中都得到体现。而生成式AI的迅猛发展让Apple Silicon在图形处理和神经网络上的技术积累与优势得到了前所未有的展现。
我们可以看到Apple Silicon在图形计算和机器学习上的前瞻性。M4芯片配备了超大容量的统一内存、强大的多线程CPU、先进的图形处理器,以及能效极高的神经引擎,还对AI任务进行了专门适配,使Mac用户能够轻松与2000亿参数的大模型进行交互。
40年前,苹果开辟了个人电脑图形操作界面的先河,40年后用自己的方式来定义AI PC。
在苹果的词典里,“AI PC”是一个存在感很弱的词语。取而代之的是苹果自创的“Apple Intelligence”。
Apple Intelligence为我们描绘了一个苹果式想象的未来,它深入用户生活中的每一处,穿梭于Mac、iPhone、iPad等各种设备。你可以自然地用语音、文字以及图像与它进行交互,它甚至会比你更懂你自己。最重要的是,这一切的隐私安全,苹果已经提前为你考虑到了。
在Apple Silicon驱动的Mac上,它能以极低功耗、高性能地完成AI任务,而这一切都是通过其独特的软硬件协同生态实现的。同时为苹果生态提供了更多应用场景,使其可以快速适配未来的智能应用。
Apple Silicon所展现的整合能力是其他品牌难以复制的优势,也是苹果长期竞争力所构建起的壁垒。
苹果和Intel的关系可谓亦敌亦友。在过去的二十年中,苹果是Intel在PC市场的重要合作伙伴之一,双方的合作使得Mac在全球PC市场中占据了稳定的一席之地。但随着苹果决定自研芯片,双方再次成为竞争对手。只是双方的竞争还未有一个最终结果。
可以确定的是,在AI PC的带动下,Apple Silicon无疑正迎来属于它的时代。
本文来自微信公众号:硅星人Pro (ID:gh_c0bb185caa8d),作者:唐健博