本文来自微信民众号：智器械（ID：zhidxcom），作者：云鹏，题图来自：视觉中国

若不出意外，苹果极有可能在下周的WWDC2020上官宣Mac电脑的“芯”设计，将要用自研的芯片了，这是一件让乔布斯知道了都市兴奋不已的大事。

现在，苹果公司手里的iPhone、iPad、AirPods、Apple Watch等主力产物早就用上了林林总总的自研芯片，从SoC到网络毗邻、平安等等，只剩Mac系列电脑。不论是iMac照样MacBook，其芯片上仍然还印着一个大大的“Intel”Logo。

一旦苹果实现了Mac芯片自给自足，对英特尔会有多大影响呢？约莫每年少卖36亿美元，占比5%。心疼是心疼，但还不够要命，虽然PC营业占大头，但英特尔也有跨越36%的营收来自于数据中心营业，且增速靠近20%，反观PC营业的增进已经陷入瓶颈。

但这对于苹果来说，却是一盘打造“苹果芯片全家桶”大棋中的要害一子。补齐Mac自研芯片后，苹果就彻底实现了主力产物焦点芯片的全自研，iPhone所用A系列芯片在智能手机领域一枝独秀，而性能略显羸弱的苹果Mac芯片终于可以脱节对英特尔的依赖。

Mac性能提升是一方面，苹果芯片帝国的崛起则更值得关注。在10亿美元收购英特尔基带营业后，苹果又铁了心搞定Mac芯片自研，加之A系列、W系列、H系列、S系列等多个芯片产物线的完善，我们不禁要问，苹果造芯的野心到底有多大？这个眼看就要补齐最后一隅的芯片疆土是若何从0到1，一步步构建完整的呢？

这是本文要探寻的谜底。

25年后，补全苹果“芯”帝国最后一块

苹果Mac芯片受制于人，早已不是一年两年。

1994年，苹果公司认定了IBM的PowerPC处置器，一用就是10年；2005年，乔布斯与英特尔CEO欧德宁配合登台，宣布Mac将接纳英特尔处置器，这一用就是15年。可以说苹果最绚烂的日子，基本都是英特尔陪着一起走过的。

但商业互助永远逃不了那句老话，没有永远的同伙，只有永远的利益。一旦有一天你拼劲全力也给不了他想要的，他自然会离你而去。更何况，你可能并未拼尽全力。

2003年，乔布斯在推出搭载PowerPC处置器的Mac时说，十二个月内处置器的频率就会到达3GHz，但实际上在24个月之后，3GHz的处置器依然不见踪影。没错，消费者被放鸽子了。

但这个锅，虽然是IBM的，却要苹果来背，焦点零部件被别人攥在手里的感受，就是这么不好受，苹果第一次尝到了要害手艺受制于人的滋味。也许在那个时候，苹果就恨为什么芯片不是自己来做。

曾在苹果Mac电脑中使用的IBM PowerPC 970处置器

厥后与英特尔“搭伙做饭”，苹果尝到了甜头。最少开头十年，英特尔在摩尔定律的敦促下，处置器性能虽然是“挤牙膏”，但还若干够看，而且苹果在Mac上更看重轻薄、续航，稳固易用的MacOS也没有给处置器增添太多肩负。

现在，摩尔定律的推进逐渐进入瓶颈期，英特尔的“14nm”已经用了六年，不知道其后缀已经添了若干个“ ”。今年10nm处置器也陆续落地，但其旧集中在移动装备处置器领域，而代表其消费级最高水平的10nm PC处置器仍遥遥无期。

英特尔称自己的14nm工艺经过多轮迭代也有性能上的显著提升，但不可否认的是，英特尔与台积电、三星在制程工艺上的差距在越拉越大。

AMD依附Zen 2架构和台积电7nm工艺加持，在PC市场中接连获得消费者的“AMD Yes”，大叫真香。高通、华为等Arm架构同门兄弟也对轻薄笔记本SoC摩拳擦掌，在这个看重轻薄、续航，性能“够用就行”的品类里，英特尔处置器绝对性能高的优势愈发得不显著了。

同样的功率下，Arm架构能提供更强的性能。而英特尔在不改变制程工艺的前提下，只靠提升主频来提升性能，已经远远不能知足苹果的需求了。

低功耗的i3、i5处置器，其性能甚至已经被iPhone的A系芯片赶超。现在搭载A12X的2018款iPad Pro，其Geekbench 5单核、多核性能均已跨越搭载英特尔酷睿i5处置器的2020款MacBook Air。

搭载i5处置器的MacBook Air 2020款与搭载A12X的iPad Pro 2018款基准测试对比，数据泉源：Geekbench

更雪上加霜的是，从2018年三季度最先，英特尔还时不时地玩缺货。即便在2018年底答应提升产能，但缺货的问题直到2019年一季度竣事仍然没有得到解决。苹果Mac营业之前在IBM手里就吃过“把鸡蛋放在一个篮子里”的亏，既然好言相劝不奏效，这一次，苹果确实要动真格的了。

这一次选择基于Arm架构自研，苹果将Mac芯片焦点手艺牢牢掌握在了自己手中，变得真正可控，芯片突破性能瓶颈的可能性也随之提高。但在这背后，我们看到的是苹果在几十年的隐忍、学习之后，终于有能力去补齐自己芯片疆土的最后一块显著短板。

确立属于自己的芯片帝国，才是苹果的野心所在。

聚齐硅谷“将相良才”，苹果芯片从0到1

固然，凡事皆有最先，任何伟大的企业、组织，都有一穷二白的早期。苹果想造芯片，固然也不是动动嘴的事情。

乔布斯曾以为，一个真正要把软件做到最好的公司肯定要自己做硬件，做好“软硬一体”，因此必须自己做芯片。但苹果此前从未涉足芯片领域，以是他们是挑了一个硬骨头来啃。

苹果Mac称霸的年月，可能离我们都有些久远了，不外苹果就是靠着Mac起身积累了第一桶金。依附着原始资源的积累，苹果才有能力找到最初的几块落脚石。

首先要造芯片，没有底层架构不行，苹果破费巨资，从Arm那里直接买来了那时最高品级架构授权。有了底层架构，接下来就是集齐各路大神在上面搭建起属于自己的芯片。

P.A半导体、Intrinsty，这些耳熟能详的芯片公司自不必说，2008年那会儿，苹果花了不到4亿美元，买下了这两家公司。但收购芯片公司只是个皮毛，苹果要的是手艺和人才。

这两家公司加在一起，一共250位优异的硅谷工程师被纳入苹果的麾下，其中就包罗那时的芯片设计大牛Sribalan Santhanam和传奇芯片设计师Jim Keller。同年曾为英特尔和IBM事情的Johny Srouji也加入了苹果，另外另有AMD、ATI、IBM的一些优异工程师也相继加入。

Johny Srouji

Santhanam

Santhanam曾扛起P.A半导体的芯片研发重任，率领P.A掌握了庞大超低功耗芯片的设计能力；Srouji则是苹果焦点三大件iPhone、iPad、Macbook芯片的团队卖力人；而被称为“硅仙人”的Keller更是有着那句名言：“我这小我私家没什么太大成就，你们用过最好的CPU，都是我设计的。”

Jim Keller

这几小我私家的名字，每一个拿出来都是一段传奇故事。可以说，苹果把21世纪初期硅谷芯片界最伶俐的几个大脑全都聚到了一起，而他们都成为了苹果芯片营业的灵魂人物。自2008年之后，iPhone 4、初代iPad等产物上使用的自研芯片，就出自这几位大佬所在的团队。

有人说，苹果就是有钱吧，买人，谁不会？但仔细想想，在那时，英特尔、IBM、AMD、ATI、高通，随便哪一家都是半导体行业的巨头玩家，都有着各自善于的领域。为什么是苹果将这些人聚在了一起？

历史的细节我们无法知晓，我们也不知道乔老爷子事实跟他们聊过什么。但对于Sribalan Santhanam、Jim Keller、Johny Srouji这样的人来说，若是你给了他们一个可以改变天下的机遇，那么他们一定会毫不犹豫选择接受。

在壮大团队的基础之上，苹果仅用了两年，就推出了自己的第一款自研芯片A4，就在2010年，iPhone 4也成为了苹果智能手机生长史上的一座里程碑。

虽然A4在一致频率下的性能略高于同时期的三星S5PC110，焦点结构也与苹果此前使用的三星处置器对照相似，但不可否认的是，苹果第一次将智能手机的命脉攥在了自己手里。

2011年底，苹果又豪掷3900万美元收购了以色列闪存控制器设计公司Anobit。存储芯片是整个手机上除了SoC以外最值钱的芯片组件，不外苹果收购它们并不是要造闪存颗粒，而是掌握闪存控制器相关手艺，从而优化存储模块和处置器之间的数据传输效率。

2013年8月1日，苹果收购善于低功耗无线通讯芯片的加州Passif半导体公司，两年后买下加州一座芯片制造工厂。这也是第一次，苹果拥有了芯片制造的能力，听说工厂地址跟三星半导体挨得很近。

苹果造芯主要节点：

从有芯到强芯，从单点突破到多线出击

从0到1是最难的，而在A4芯片落地iPhone 4系列之后，苹果的芯片之路似乎走得越来越顺了，苹果芯片也逐渐最先踏足更多新的领域。

2013年的A7芯片开启了手机处置器的64位时代。它使用苹果自家的Cyclone架构，接纳28nm工艺，主频1.3GHz，其处置性能比iPhone 5上的A6快2倍，是初代A4的40倍，图形能力是初代A4的56倍。

也就是在那一年，苹果A系芯片的霸主职位正式确立，一众Android 8核旗舰手机被A7的6焦点“按在地上摩擦”，Android“一核有难，多核围观”的问题原形毕露。高通、联发科面临苹果A系芯片，在那时可以说毫无还手之力。

四年后，A11 Bonic仿生芯片的推出，让智能手机跨入了AI时代。神经引擎的加入，通过算法进一步提升了手机全方位的功效和体验，如AR、人脸识别、图像合成都成为现实。而也是在A11上，苹果第一次接纳了自己设计的GPU焦点。

A11接纳了台积电那时最先进的10nm工艺制程，拥有43亿个晶体管，大核性能相比A10提升25%，GPU性能较A10性能提升30%，而功耗则降低了50%。从芯片自给自足最先，苹果每次都保证自己的A系接纳那时最先进的制程工艺，从而保证较为精彩的能效比。

而基于A系列芯片研发中积累的手艺，以及苹果终端产物的不停丰富，苹果的芯片生态也在不停延展。只要苹果想做什么品类的产物，那么这个产物的焦点手艺一定要掌握在自己手中。

A4芯片推出的两年后，2012年，iPad也第一次用上了苹果自研芯片A5X，今后以X作为末端的A系列芯片就成为了iPad系列的专属。

芯片性能的施展，很大程度上受制于装备的散热规格，散热越强，芯片运行主频越高，性能就会随之提升。iPad得益于更大的体积空间，可以放入更高规格的散热系统，从而也让X末端的A系列芯片的性能相较于同代A系列有大幅提升。

不久前公布的A12Z处置器，在A12X的基础上又解放了一颗GPU内核，其性能已经跨越一些轻薄笔记本中所搭载的英特尔处置器。

2014年和2016年对于苹果来说也有着里程碑式的意义。2014年Apple Watch的推出和2016年AirPods的推出，让智能手表和智能耳机两个品类市场被彻底点燃，而这两个品类也成为了苹果日后“家里有粮，失事不慌”的主要支持。

在初代Apple Watch中，S1芯片首次亮相，虽然没有超低功耗芯片那样的长续航，却辅助Apple Watch实现了语音、毗邻汽车、查询航班信息、舆图导航和丈量心跳等多种功效。这些功效的实现，都需要S1作为性能支持。

AirPods中搭载了苹果自研W1芯片，正是依附这块小小的W1，AirPods拥有了在那时远超同类产物的低延迟和高数据传输速率，从而让TWS真无线蓝牙耳机这个品类真正在消费市场中被引爆。

W1支持多种无线协议，可以减小音频传输受到的影响。同时它支持音频解码、提供立体声同步、处置用户控制等功效，让AirPods与iPhone实现加倍“无缝”的交互体验。

苹果的A系列、W系列、S系列芯片构成了智能手机、智能耳机、智能手表三大品类的底层基础，也让这些装备在底层实现买通。苹果的智能穿着生态，也逐渐枝繁叶茂。

固然，除了这些高光时刻，苹果另有许多芯片是做在“暗处”，其特征不如这三类芯片来得直观，但都是苹果底层芯片生态的一员。

好比苹果在2016年公布的MacBook中所使用的T1芯片，专门卖力用户的身份验证和平安珍爱；苹果在2019年的iPhone 11系列中首次接纳U1芯片，卖力苹果装备之间的短距离正确数据传输。

在下周即将到来的WWDC上，有传言称苹果又将推出首款R系列芯片R1，并落地AirTag产物。这很可能将成为苹果无线通讯芯片阵营中的又一杀器。

从智能手机到智能手表、从智能耳机到Mac、从高性能处置到低功耗通讯，苹果的芯片生态还在继续开枝散叶。

苹果芯片主要系列漫衍：

苹果自研芯片到底有多“香”？

苹果辛劳确立的芯片帝国，都给苹果带来了什么呢？显而易见的，就是成本的下降，利润的增进。2019年第三季度，苹果卖出了4480万部手机，排名全球第三，而第三季度苹果却吃下了全球智能手机市场三分之二的利润，约为80亿美元。

这样的利润为苹果芯片的研发提供了雄厚的资源支持，而资源驱动手艺升级则会再次反哺终端产物，苹果的手机芯片战车，就这样隆隆向前，雪球也越滚越大。

性能的绝对优势也是自研芯片的甜头之一。通过自研，芯片性能不必再受制于人，苹果iPhone中的A系芯片，迭代至今，其性能已经靠近部门入门级台式机CPU。人人都知道苹果iOS的流通体验，但这流通体验则需要壮大的性能作为保障。

正如现在做终端的厂商常说的一句话：“一切脱离硬件谈软件的，都是耍流氓。”

苹果A12与同时期高通、华为SoC Geekbench测试成就对比

而且更先进的芯片制程工艺也带来了更低的功耗、更轻薄的机身、更持久的续航，这些都是苹果最为看重的产物设计。曾经有苹果工程师透露，当初苹果AirPower无线充电板项目最终流产，一部门缘故原由就是苹果执意将温度控制在36度以内，不愿妥协。由于苹果说，这是要给手表充电的，手表热了，那怎么办？

苹果对于产物设计的执念，必须要靠壮大的硬件做支持。

固然，硬件与软件的买通所带来的流通使用体验，也是苹果硬件生态的焦点竞争力。芯片的架构设计，简朴来说是告诉CPU该怎样去执行代码。苹果的芯片是自己设计的，操作系统是自己设计的。两个同根之人用母语攀谈，效率自然比异国人用翻译机交流加倍顺畅。

除了给用户带来的体验提升，自研芯片也让苹果焦点手艺的平安性得到了保障。苹果可以对研发事情掌握十足的自主权，避免了向三星等竞争对手泄密的风险。

苹果的芯片，似乎永远像个“黑盒”，苹果也不希望你领会，他只希望你用着“爽”就可以了。就算你执意将小黑盒拆开，也只会面临数百亿麋集排布的晶体管，无从下手。

二十年执念，从软件到硬件生态帝国

苹果这种对于自研的“执念”，其实是植根于基因中的。英特尔前CEO欧德宁跟乔布斯打了几十年的交道，他就曾经直接点破说：“这只是乔布斯控制欲的另一个显示，他想控制产物的每一个环节，从芯片到质料。”

在乔布斯的时代，软件是苹果的灵魂，也是苹果起身的手段，但苹果知道软件需要壮大的硬件支持才气带来更好的体验，因此他们最先构建自己软件 硬件的整体生态疆土。而芯片，则是沉于硬件下面的一盘大棋。

2011年，库克接棒，他扛起乔老爷子的意志，继续深耕硬件和软件，并集中攻克所剩不多的芯片硬骨头。从Apple Watch到AirPods，从Swift编程语言到iPad OS，而这次拿下Mac芯片，则补齐了最后一块短板。

自此，苹果二十多年的软硬件生态疆土再次来到新的阶段。

结语：科技圈食物链顶端的生计规则

从苹果造芯的初衷，到他们一步步招兵买马，由0到1确立自己的芯片帝国并开枝散叶，我们能感受到苹果造芯的刻意，我们更可以看到其落地产物为自身带来的伟大利益和为消费者带来的体验。

而这一次，苹果要动真格的，将最后一块原本被他人掌控的芯片营业，重新掌握在自己手里。届时，苹果所有焦点硬件产物的芯片都将实现自研。1994年，苹果Mac处置器从摩托罗拉转向IBM；2005年从IBM转向英特尔。十五年过去了，下一个属于苹果自己的Mac芯片时代即将到来。

放眼全球科技巨头，将芯片、系统、终端产物都握在手里的，唯有三星、苹果和华为等少数几家，有意思的是，他们正好也是全球智能手机行业的头三位玩家。不外三星虽枝叶茂盛，却在智能手机之外的AIoT装备领域少有亮眼显示，华为相对周全，但其全球化生长却一再受阻。

苹果在这些方面的优势则不言而喻。可以说，虽然苹果不可能短时间撼动PC界的“Wintel”生态，但苹果芯片生态帝国的崛起，已经势不可挡。

本文来自微信民众号：智器械（ID：zhidxcom），作者：云鹏