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【IC设计】苹果英特尔分手,Arm最高兴?

来源:中国电子报    原作者:张心怡    

北京时间6月23日凌晨1点,苹果公司召开了2020 WWDC(苹果全球开发者大会),会上宣布,苹果将在新版Mac上采用基于Arm架构的自研芯片。

苹果CEO Tim Cook表示,Mac在历史上有三次重要的转折。一是从最初的架构转向PowerPC芯片,二是过渡到Mac OS X操作系统,三是迁移到英特尔x86计算架构。如今,Mac将从英特尔芯片转向苹果自研芯片,使Mac的性能有新跨越。

苹果沿用SoC研发经验

“自研芯片+自研OS”的软硬件集成生态,是苹果最大的底气。从2010年随iPhone4面世的苹果A4处理器开始,苹果在芯片领域已经有了十年的自研历史。苹果硬件技术高级副总裁Johny Srouji透露,苹果的SoC出货量已经超过20亿颗,并设计和交付了数十亿颗配套芯片。

针对不同产品系列的功能要求,苹果基于可扩展的计算架构,开发了高度定制化的SoC,并持续优化芯片的性能功耗比。在iPhone产品线,苹果的A系列处理器保持着一年一代的开发节奏,2019年推出的A13处理器相比2010年的A4处理器,性能已经提升了100倍以上。在iPad产品线,苹果研发了6款SoC,最新款的iPad Pro的显卡性能在十年间有了1000倍的提升。同样,在Apple Watch系列,苹果扩展了SoC架构并进行优化,以满足低功耗设备的性能需求。

在iPhone系列、iPad系列和Watch产品的芯片研发履历,让苹果对于Mac架构的研发充满信心。Srouji表示,苹果最关注的两个产品指标是性能和功耗。苹果会构建Mac SoC产品系列,并配置电源管理、安全隔区、GPU、神经引擎、机器学习加速器、视频显示和图像显示引擎等一系列定制技术, 在实现性能提升的同时进一步降低能耗。

“ARM构架比x86架构更注重低功耗,苹果的新芯片追求能耗更低、发热更少,并顺应PC终端产品的轻薄化趋势。更重要的是,采用自研的ARM架构芯片,会大大降低成本。”行业分析师吕芃浩向《中国电子报》记者表示。

打通iPhone、iPad、Mac应用生态

对于不同产品线的应用生态,苹果采取了“分化”和“联动”的双重策略。一方面,为了最大程度优化软硬件耦合,苹果为每一个产品系列开发了独立的操作系统。另一方面,苹果持续增强不同操作系统的联动性,以提升开发者工作效率并优化用户体验。在2019年的WWDC,苹果宣布增强了Mac OS与iPad的屏幕联动,通过Sidecar功能将iPad变成Mac的扩展屏,并通过软件工具包增强iOS与Mac OS的联动性,让针对iPhone开发的应用可以方便地扩展到Mac系统。

在使用自研芯片的Mac上,iPhone、iPad、Mac操作系统将进一步打通——iPhone和iPad应用可以直接在Mac运行。

“从生态构建上讲,Arm架构可以帮助苹果打通不同形态设备之间的壁垒,实现交互模式和工作场景无缝衔接,使用户在不同终端设备上有相同的体验。移动端是苹果的主战场,使用ARM架构CPU芯片的苹果电脑与iPad、iPhone底层技术一致,可以直接运行iOS上的软件,方便各类软件的开发升级。”吕芃浩表示。

为了帮助开发人员更轻松地编写适用于整个苹果生态的应用程序,苹果推出了一系列的编译和迁移工具。例如在用Intel芯片的Mac和苹果自研芯片的Mac上都能使用的二进制程序代码Universal 2,开发者可以用同一套代码在两个平台进行开发。目前微软正在基于Universal 2开发用于新版Mac的Office,Adobe也在开发Mac版的应用软件。在Mac从Power PC向x86架构过渡时,Rosetta能够对应用进行转译,使它们在新的平台运行。在苹果最新的Mac操作系统Big Sur中,配置了性能更优、兼容性