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Mac向苹果芯片迁移

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Mac向苹果芯片迁移苹果公司的一项为期两年的架构迁移计划。这一计划预期将Mac电脑英特尔x86-64的处理器平台迁移至ARM64架构的Apple Silicon。苹果公司CEO蒂姆·库克在2020年6月22日的苹果全球开发者大会宣布了这一计划。[1]

这是苹果第三次将Mac迁移到新的指令集上。[2]第一次是在1994年将Mac从摩托罗拉68000架构迁移至PowerPC平台,第二次是在2005年6月宣布的从PowerPC平台迁移至英特尔x86[3][4]

苹果第一次使用ARM架构处理器是在1993年的Apple Newton个人数码助理中。在此之后,苹果大量地在其他如iPhoneiPadiPodApple Watch之类的产品中使用ARM架构。苹果从2009年开始尝试自研ARM芯片。[5]

背景[编辑]

苹果早期对ARM的使用[编辑]

在1990年,Apple Newton个人数字助理使得苹果成为了艾康电脑生产的ARM架构处理器的第一个大客户。这个合作也促使了ARM项目被切割成为了一个单独的公司:安谋控股公司,苹果持股43%。[6][7]ARM的全称也因此由“Acorn RISC Machine”(艾康精简指令集机器)变为了“Advanced RISC Machines”(高级精简指令集机器)。

从PowerPC迁移至英特尔[编辑]

2006年第一代MacBook Pro。最早的使用英特尔x86处理器的Mac之一。

自从苹果在2005到2006年间进行的苹果向英特尔平台迁移计划后,所有新发布的Mac电脑均采用了英特尔的x86架构处理器史蒂夫·乔布斯在2005年的苹果全球开发者大会的演讲上表示英特尔处理器的能耗显著低于IBMPowerPC,并称如果继续采用PowerPC的话,苹果将无法制造出其预期中的Mac来面对快速成长的市场对高性能工作站和高级笔记本的需求:“在展望未来时,我们想制造许多令人惊叹的产品……但是我们不知道该如何用PowerPC来制造它们。”[8][9]截至2006年6月,苹果仅有高端台式电脑和服务器还在使用PowerPC处理器。[10]硬件迁移结束的标志是2006年8月发布且在该年年底发货的基于英特尔处理器的Mac ProXserve [11][12]

苹果在硬件迁移结束后的第三年,也即2009年8月发布的Mac OS 10.6 "Snow Leopard"[13]里结束了对PowerPC硬件的支持 [14]。而使用Rosetta翻译执行PowerPC程序的支持也在5年后的2011年7月发布的Mac OS X 10.7 "Lion"[15][16]中被放弃,宣告了整个迁移的结束。

自研芯片的研发[编辑]

Apple A12Z处理器

2009年,苹果以2.78亿美元收购了半导体公司P.A. Semi[17]。当时分析称苹果收购P.A. Semi是为了其所持知识产权和工程师人力资源[18]。苹果CEO史蒂夫·乔布斯称P.A. Semi将会为iPod和iPhone研发SoC[5]。此后,苹果发布了一系列配备自研处理器的产品。

自2011年起就有关于苹果将Mac迁移到自研ARM处理器的传闻。当时,SemiAccurate预测这一迁移将会发生在2013年年中 [19]。2014年,MacRumors称苹果正在测试一台拥有更大的妙控板的基于ARM的Mac [20]。2018年,彭博社称苹果正在计划从2020年开始在Mac中使用其自研的ARM架构处理器 [21]

近年来,媒体报道中多次记载了苹果对英特尔研发速度和品质的疑惑和不满 [22]。苹果在2017年的iPhone中因为英特尔的基带芯片而遇到问题并导致预期生产时间节点的延误[23]。与此同时,一份2018年的报告指出英特尔芯片的问题导致了苹果对MacBook的重新设计 [24]。2019年,苹果指责英特尔芯片库存的短缺导致了Mac销量的下降 [25]

到2020年,有报道指出在2018款iPad Pro中使用的Apple A12X Bionic处理器已经能够在性能上和在MacBook Pro中使用的英特尔酷睿i7处理器打平 [26]

在2020年苹果全球开发者大会前数月,多家媒体称苹果将会在此次活动中官方宣布迁移至自研芯片 [27][28]

迁移至苹果芯片[编辑]

苹果在2020年6月的苹果全球开发者大会中的一系列讲座中宣布了其将Mac迁移至苹果芯片的计划 [29]。整个迁移将持续“大约两年”,且第一台基于ARM的Mac将会在2020年年底前发布[30][1] 类似的话在2005年到2006年苹果向英特尔平台迁移的过程中出现过,但那次迁移仅花了一年半 [26]

所有macOS Big Sur中的自带应用均将同时支持x86-64与ARM架构。其他应用(包括知名的Adobe PhotoshopFinal Cut ProMicrosoft Word)则将类似地支持两个平台 [30]

为了使x86原生应用也可以在基于ARM的Mac上运行,苹果将Rosetta 2英语Rosetta 2这一动态二进制翻译软件无缝嵌入了macOS Big Sur使得用户可以在无感知的情况下执行x86原生应用 [26][1]。而通用二进制2则可以令开发者同时支持x86-64ARM64 [31][1]

为了方便为ARM架构的Mac开发软件,苹果向开发者借出一台基于ARM的原型Mac——Developer Transition Kit来做测试。这一原型Mac采用了经过大规模修改的iPad Pro硬件,并且被安放在了一个Mac mini的外盒中 [1][26]

前英特尔的主任工程师François Piednoël公开发表个人观点称英特尔近三年来在Skylake架构处理器中“异常糟糕”的品控导致苹果成为了“报告Skylake问题最多的组织”,这也成为了苹果从英特尔平台迁移走的导火索之一。英特尔的首席技术官Mike Mayberry则反驳称这种品控问题在任何CPU厂商中都可能大规模出现 [32]

性能[编辑]

在宣布迁移后不久的一次采访中,苹果的高级软件工程师克雷格·费德里吉高度赞扬了Developer Transition Kit(DTK)这一原型机的性能,称:“即使是对于DTK这样一台用着我们永远都不会放到Mac里的芯片的机器,一台仅仅是为了迁移而存在的机器,macOS都能在其上顺畅地运行。虽然这台机器根本不能作为评判未来的Mac的标准……但是你可以从中明白我们的芯片团队在根本没有努力的情况下能做到什么样子。而在未来的Mac的设计里他们会将会努力。”[33][34]

影响[编辑]

苹果公司[编辑]

这次迁移将会使得苹果公司得以降低成本,因为它不再需要购买其他公司生产的昂贵的CPU [2]

英特尔[编辑]

有消息指出这将在短期内对英特尔带来中等程度的负面影响,理由是苹果占据英特尔年收入的2%到4% [35]且其Mac电脑在全球市场仅占7% [36]。而在长期上,有猜测认为这次迁移将使得其他PC制造商重新考虑其对英特尔x86架构的依赖,因为Mac经常会引领个人计算行业的方向 [37][38]

开发者[编辑]

因为iOS平台的应用将可以在ARM架构的Mac上运行,苹果希望就此整合其软件和硬件使得开发者开发的应用能够在整个苹果平台上运行 [39]

用户[编辑]

由于苹果芯片相较于英特尔处理器功耗更低,这次迁移可能带来更纤薄轻巧的Mac笔记本 [37]

iOS平台上的应用将可以在ARM架构的Mac上运行,这使得Mac平台的软件变得更加丰富 [39]

然而迁移到苹果专有的芯片上将会显著打击甚至毁灭通过违背软件协议的情况下在普通PC硬件上运行macOS的Hackintosh玩家 [40][41]

苹果用于在英特尔平台的Mac上启动Microsoft Windows双启动引导软件启动转换也将不会出现在基于苹果芯片的Mac上。2020年6月,苹果声称其无意在基于苹果芯片的Mac上“支持直接启动到Windows”。苹果的高级软件工程副总裁克雷格·费德里吉称虚拟化是一个替代方案:“完全虚拟化将会是一条出路……虚拟化软件效率可以很高,因此无法直接启动到Windows其实不是什么大问题。”[42][43] 微软没有评价是否会针对基于ARM的Windows提供除OEM预装以外的授权 [42]

评价[编辑]

作为如同2005年苹果向英特尔平台迁移的迁移项目,本次迁移在受到褒奖的同时也被质疑会觸發消費者延遲或取消購買蘋果電腦產品(英文裡稱為「歐思邦效應英语Osborne effect」)[44][45][46]。Wired表达了对苹果设计师能否把一个手机处理器的性能提升到Mac Pro级别的质疑,并且质疑苹果含混不清地说会在ARM架构的Mac上支持英特尔x86原生应用“很多年”到底是多久。[47][1]

而在正面评价中,Lauren Giret赞扬了苹果可能因为其软硬件的紧密结合和大量能在新平台运行的软件而“在微软失败的领域取得成功” [48]

参见[编辑]

参考来源[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 Apple announces Mac transition to Apple silicon. Apple Newsroom. 2020-06-22. 
  2. ^ 2.0 2.1 Shankland, Stephen. Apple gives Macs a brain transplant with new Arm chips starting this year. CNet. June 22, 2020 [June 23, 2020]. 
  3. ^ Honan, Mathew. WWDC: Apple drops IBM PowerPC line for Intel chips. Macworld. June 5, 2005 [June 23, 2020]. 
  4. ^ Apple to Use Intel Microprocessors Beginning in 2006. Apple Newsroom. 2005-06-06. 
  5. ^ 5.0 5.1 Krazit, Tom. Report: Apple's Jobs: PA Semi to design iPhone chips. CNet. September 18, 2009 [June 22, 2020]. 
  6. ^ Smith, Tony. Stylus counsel: The rise and fall of the Apple Newton MessagePad. The Register. The Register. [June 25, 2020]. 
  7. ^ Kelion, Leo. What is ARM and why is it worth £24bn?. BBC News. BBC. [June 25, 2020]. 
  8. ^ McCracken, Harry. Apple’s 2005 and 2020 WWDC keynotes: Eerily similar—and worlds apart. Fast Company. June 24, 2020 [June 25, 2020]. 
  9. ^ "Macintel" Q&A. EveryMac. January 16, 2006 [June 22, 2020]. 
  10. ^ Dalrymple, Jim. One year later: How Apple's Intel transition is going. Macworld. June 28, 2006 [June 23, 2020]. 
  11. ^ Apple Introduces Xserve with Quad 64-bit Xeon Processors. Apple Inc. August 7, 2006 [June 23, 2020]. 
  12. ^ Apple Unveils New Mac Pro Featuring Quad 64-bit Xeon Processors. Apple Inc. August 7, 2006 [June 23, 2020]. 
  13. ^ Mac OS X 10.6 Snow Leopard Installation and Setup Guide (PDF). Apple Inc. 2009 [June 23, 2020]. To upgrade to Snow Leopard or install Snow Leopard for the first time, you must have a Mac with: An Intel processor 
  14. ^ Apple to Ship Mac OS X Snow Leopard on August 28. Apple Inc. August 24, 2009 [June 23, 2020]. 
  15. ^ Inside Mac OS X 10.7 Lion: Missing Front Row, Rosetta and Java runtime. AppleInsider. [June 23, 2020]. 
  16. ^ Mac OS X Lion Available Today From the Mac App Store. Apple Inc. July 20, 2011 [June 23, 2020]. 
  17. ^ Krazit, Tom. Apple acquires low-power chip designer PA Semi. CNet. September 18, 2009 [June 22, 2020]. 
  18. ^ Krazit, Tom. Report: Apple wants PA Semi's engineers, not its chips. CNet. September 18, 2009 [June 22, 2020]. 
  19. ^ Demerjian, Charlie. Apple dumps Intel from laptop lines. SemiAccurate. Stone Arch Networking Services, Inc. May 5, 2011 [June 25, 2020]. 
  20. ^ Apple Testing ARM Based Mac Prototypes with Large Magic Trackpad?. MacRumors. [June 22, 2020] (英语). 
  21. ^ King, Ian; Gurman, Mark. Apple Plans to Use Its Own Chips in Macs From 2020, Replacing Intel. Bloomberg. April 2, 2018 [June 22, 2020]. 
  22. ^ Hardwick, Tim. Former Intel Engineer Claims Buggy Skylake Chips Hastened Apple's Switch to Custom Silicon. MacRumors. June 25, 2020 [June 25, 2020]. 
  23. ^ Potuck, Michael. Report: Apple’s custom 5G modems may not arrive until 2025 after ‘long and painful divorce’ with Intel. 9to5Mac. May 15, 2019 [June 22, 2020]. 
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  27. ^ Gurman, Mark; Wu, Debby; King, Ian. Apple Aims to Sell Macs With Its Own Chips Starting in 2021. April 23, 2020 [June 21, 2020]. 
  28. ^ Haselton, Todd. Apple will stop using Intel chips in all Macs by 2021, top analyst says. CNBC. June 22, 2020 [June 22, 2020]. 
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