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關于蘋果自研Mac芯片的介紹和性能分析

lC49_半導體 ? 來源:djl ? 作者: 劉燚 ? 2019-09-02 16:32 ? 次閱讀

2018年4月3日,據彭博社報道,蘋果內部正進行一項名為“Kalamata”的計劃。

簡單來說,就是讓自家的Mac電腦放棄使用英特爾處理器,而全部采用自己研發的處理器。

這已經不是蘋果第一次在自己的產品中采用自研的芯片,從手機處理器,到電源管理芯片,調制解調器芯片,無論是已經實際應用的,還是傳聞中正在進行自主研發的。歸根到底,都能發現,蘋果正在自研的道路上越走越遠。

蘋果的傳統:自研 自研芯片,美其名曰,能夠蘋果產品的研發可以不再受上游供應量廠商的牽制,主要的芯片都握在自己手里,想什么時候更新產品,就什么時候更新產品;想研發哪種技術,就研發哪種技術,畢竟蘋果作為市場技術的引導者,財大氣粗,也折騰的起。

更主要的一點在于,蘋果的產品節奏向來與市場上其他廠商的產品節奏不同。手機廠商的產品因為受制于上游供應商,所以產品在推出之時往往需要考慮芯片等供應商的實際情況。

所以,君不見每年旗艦智能手機扎堆發布,PPT產品的名頭一堆一堆,就是買不到產品,很大一部分原因就是因為供應鏈。

而自研則能夠幫助廠商在一定程度上反客為主,對供應量具有更強的掌控力。

不過,要說起來,蘋果可不是自研芯片的始祖。

眾所周知,目前除了三星能夠基本滿足自給自足之外,其他手機廠商的零部件都需要上游供應商提供,即便是蘋果也是如此。

但是蘋果始終在走自研的道路,尤其是在很多自主核心技術上都實現了自給自足,并在此基礎上榨取了智能手機市場90%左右的利潤。

蘋果自研了哪些芯片

作為蘋果旗下的主打產品,iPhone可以說是最早吃到蘋果自研處理器的產品系列。

當年,隨著iPhone 4的發布,蘋果超強悍的A系列處理器也一同登上了舞臺,雖然當時A4處理器還并非完全自主設計,但是也為之后蘋果的自研處理器打下了堅實的基礎。

2012年,蘋果發布了iPhone 5,這款手機的A6處理器是雖然采用了ARM指令集,但沒有沿用公版設計,完全自主設計。而后來的A7、A8、A9以及蘋果旗下首款四核A10處理器等等在性能上均領先于同期對手產品。

還有隨著iMac Pro 發售,浮出水面的神秘的T2芯片。

按照蘋果官網的描述來看:

“這款 Apple T2 芯片,是 Apple 推出的第二代定制化 Mac 芯片。通過對其他 Mac 系統中的幾款控制器進行重新設計與整合,例如系統管理控制器、圖像信號處理器、音頻控制器和固態硬盤控制器,Apple T2 芯片為 Mac 帶來了多項新功能。”

當然,除了這些已經落下實錘的處理器芯片之外,還有很多傳聞中,可能出現,但是到現在尚未出現的芯片,比如,調制解調器芯片,電源管理芯片,圖像處理器芯片以及音頻編解碼器芯片等等。

也正如我們之前所說,自研已經成為了蘋果的傳統,即便芯片的自主研發,耗時耗力,還耗錢,但是在產品更新換代猶如換衣服一樣迅速的智能手機行業,與芯片的采購相比,芯片的自主研發,雖然不能帶來更高的利潤,但是卻是一條可持續發展之路。

就如同三星一樣,從存儲器,處理器,到顯示屏幕,三星都有涉足,雖然有逐利的成分在其中,但是韓國就那么大,找齊高質量的供應商也不是那么容易的事情。

對于蘋果來說也是如此,把控產品的走向,在供應量上少受制于人,同時還能剩下不少專利費,更為主要的事,完全的自主研發能夠鞏固蘋果在行業中的地位,多花點經費也就多花了,財大氣粗,何樂而不為。

蘋果的無奈 另一個可能存在的原因則是,近年來蘋果的Mac系列電腦可謂大翻身。

在整個PC行業普遍不景氣的情況下,根據IDC和Gartner的最新報告,蘋果在2017年供售出了2000萬臺Mac電腦。占據了大約7.6%的市場份額,相比之下,惠普的市場份額為22.7%,聯想份額為21.1%,戴爾份額為16.1%。排在蘋果之后的是宏碁和華碩,兩者的份額分別為6.8%和6.6%。可以說,從2017年的市場份額來看,蘋果已經躋身PC廠商前五名。

苦熬多年的蘋果電腦終于看到了勝利的曙光,雖然與前幾名依然有著不小的差距,但是這種差距,在整日市場衰減,自身產品大幅度出貨的情況下,正在越變越小,而為了進一步縮小差距,更快,更好的推出產品,是蘋果必須要做的,這也需要蘋果對于整個供應鏈有更高的掌控能力。

但是,問題在于,英特爾牙膏廠的外號,可不是浪得虛名的。

擠牙膏其實從字面就可以理解了,你家牙膏是一次用完的?牙膏每次肯定一次只擠一點點。

在2006年Intel提出了Tick-Tock戰略,其中的Tick一環是指CPU工藝升級,Tock則是CPU架構升級,在此之后,2007年45nm工藝的Penryn處理器,2008年是同為45nm工藝的Nehalem架構,之后分別是32nm Westmere、32nm Sandy Bridge、22nm Ivy Bridge、22nm Haswell,,然而隨后的14nm工藝Intel栽了個大跟斗,14nm工藝的延期迫使Intel放慢了前進的步伐,產品更是一拖再拖。

同時,蘋果更新Mac電腦的速度本身要比較慢,再加上英特爾擠牙膏的速度,不要說定制自己需要的芯片了,推出差異化的產品了,在處理器上能夠趕上就已經算不錯的了。

很顯然,蘋果一旦有了自主定制的 Mac 芯片,自家的 Mac 產品更新換代將不再需要看英特爾臉色,畢竟近些年英特爾不僅擠牙膏,而且芯片出貨的時間總是一推再推。不僅如此,蘋果還能夠基于自主定制的 Mac 芯片更快的整合新功能,讓生態更快向前發展。

對英特爾最大的影響 根據目前的消息來看,蘋果計劃在今年年底推出的新 Mac 產品上,集成更多自主定制的協處理芯片,就連蘋果正在研發中的模塊化 Mac Pro 也不例外。

同時蘋果計劃最早從 2020 年開始,將以自家定制的 Mac 芯片取代英特爾芯片。

那么這一決定如果成真的話,對于英特爾的影響到底多大呢?

按照目前蘋果在市場的中的份額來看,供應鏈分析師認為,來自蘋果公司的訂單收入大約占英特爾年度總收入的5%。

供應鏈透露,英特爾一旦丟了蘋果訂單,每年營收將損失37~38億美元左右,今年預估營收將有650億美元,蘋果占比只有5~6%,雖然沖擊有限,但意味著大客戶將逐步流失,這才是更讓人擔心的問題。

值得一提的是,智能設備與 PC 的整合可能會是產業趨勢,最大的手機芯片供應商高通正試圖打入電腦市場。而微軟也積極的想推出 ARM 架構下的 Windows 系統。

此消息一出后,英特爾股價重挫近 6%,不過華爾街分析師表示,蘋果在 PC 的市占并不大,市場是過度反應。

同時,產業鏈人士也指出,除了大客戶的可能流失之外,對于英特爾最致命的問題在于,當蘋果開始采用自研的處理器芯片的時候,其他電腦聲場廠商也可能開始生產自己的組件,而不再采用英特爾的產品。

英特爾之所以在電腦芯片市場稍有低手的原因在于,擁有強大的設計制造能力,強大到它生產的處理器,無論是競爭對手,還是制造商都無法抗衡,無法忽視的。

AMD苦熬了那么多年,這兩年才在GPU市場上扳回一城,而在CPU試產依然不溫不火,英特爾一家獨大的局面基本沒有任何改變。

這種情況就是的很多廠商認為,用戶和市場也相信,英特爾在PC市場的芯片是最好的,沒有必要也沒有能力去生產更好的芯片。

同時,臺積電與三星這樣的供應商,主要制造的處理都是用于移動市場,PC市場的芯片能做成什么樣,誰也沒有譜。

而如果蘋果開始自研芯片,就必然需要代工廠商,無論是哪一家代工,生產出來的產品不好則罷了,要是優勢顯著或者即便是性能差不多,其他廠商都可能會開始自研芯片。這對于英特爾來說并不是一個好消息。

最大受益者或是臺積電 但是,對于臺積電來說,這可能就是一個再好不過的消息了。因為除了三星之外,目前似乎也沒什么廠商能跟臺積電搶奪蘋果的訂單。

KeyBanc分析師Michael McConnell指出,如果蘋果打算將英特爾替換,轉而使用自研的芯片,臺積電將是最大的受益者,因為蘋果內部設計的ARM架構處理器,基本都是找臺積電代工的。

臺積電今年營收預估上看371.5億美元,即使蘋果轉單,對臺積電的營收未必有很大助益,因為臺積電僅提供代工,而英特爾則是生產、設計統包。

但是,對于臺積電來說,蘋果的訂單幾乎是板上釘釘的事情。

遠的不說,就說即將到來的蘋果A13芯片。

據***媒體報道,為了防止三星搶奪蘋果A13處理器訂單,臺積電計劃年底前進行7nm改進版產線試產,相較早先計劃提前約1個季度。

在三星和臺積電的搶奪蘋果訂單過程中,臺積電近年憑借優異的晶圓代工技術和龐大產能,在20nm、10nm及7nm三個工藝階段全都拿下了蘋果大單,全面領先三星。

正如之前呢所說,即便蘋果能夠將Mac芯片進行自研,但是由于訂單量并不大,對于臺積電的影響有限。

但是從長遠考慮,如果蘋果自研Mac芯片能夠成功,PC市場的供應鏈格局將會發生巨大的變化,只認英特爾芯片的情況將可能被徹底扭轉,PC廠商嘗試自研芯片之路將就此開啟。

那么這些芯片去哪里代工呢?讓這些電腦廠商自己生產明顯是天方夜譚,PC都是代工廠組裝的,芯片自然也不例外。而這,才是臺積電最大的收益。

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