applearm9大優勢

因为那时候SoC大大小小的各种问题会得到修复,同时各生产效率的软件厂商(如PS的Adobe,office的微软等)的软件程序适配也差不多了,不要急于一时当小白鼠。 買手機和平板,會在Android或Apple之間選邊站,買電腦會Wintel聯盟和Apple之間選邊站。 Apple 设计的雷雳控制器支持 USB 4,传输速率最高达 40Gb/s,还可兼容比以往更多的外设。 不過,x86架構和ARM架構在PC上的角力,未來還將持續很長一段時間,即使這次Intel倒下的話,AMD也可以頂上。 第三個也是更深一層的影響是,Apple的選擇,也證明了在面向萬物互聯、呼喚全新融合互動IoT時代,相比較於x86架構,ARM可能才是更好的選擇。

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未來,PC端和行動端的邊界將變得更為模糊,最終直至統一,使用者的體驗將更為一致。 一旦Apple實現全平台的統一作業系統之後,Apple的使用者黏著度將更高,而那些使用了iPhone的使用者在需要一台辦公設備之後將更願意選擇一台能無縫互聯互通的MacBook。 微軟先前就嘗試把Windows作業系統嫁接到ARM指令集上,推出了五彩斑斕的Windows Phone,也推出過需要運行在ARM架構的電腦和平板上的Windows RT,結果都是以慘敗收場。 而Intel也嘗試過x86架構的Atom處理器征戰行動晶片領域,同樣最後無疾而終。 第二個影響是,Apple如果在Mac上的架構革命的成功,將帶給Android陣營的晶片廠商和PC作業系統霸主的微軟以巨大的刺激和激勵。 applearm 比如,高通曾經嘗試和微軟一起開發的基於驍龍處理器的PC筆記型電腦,可能會重新啟動;微軟也有可能再次動了採用ARM架構晶片開發windows系統的想法。

applearm: 狼真的來了,蘋果真的改用自研的 ARM 架構處理器⋯⋯然後呢?

不過選擇 AMD 取代 Intel 處理器,同樣也會面臨 x86-64 架構老舊問題,這同等於是在一個迴圈內打轉,並沒有解決蘋果當前遇到的問題,為何蘋果還要替 macOS 花費大量人力與成本替 AMD 重新設計和重新優化系統呢? 所以蘋果不得不直接跳出來研發自家的 ARM 晶片,對於未來發展才能夠全面掌控,而非是要被其他家廠商給綁住。 第一個影響是,Apple所要構建的基於ARM架構的統一軟硬體生態,對於Apple生態內的開發者,具有很強的虹吸效應。 applearm 不僅是基於原有x86架構的macOS的軟體要快速進化到新的架構版本,而且行動終端當中的軟體應用也會主動去尋求在Mac上相容的版本。 這將使得Apple帶來多場景下的設備融合和體驗的一致性,也許未來iPad真正成為相容移動便利性和專業生產工具的最佳形態。 而現在,隨著在iPhone、iPad、Mac等產品上都採用了相同的Arm架構的晶片,Apple軟體應用生態將徹底打通,在Mac上也可以直接運行iPhone和iPad的軟體,Mac上的軟體也可以在iPhone和iPad上運行。

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在PC端,微軟的Windows作業系統和Intel的x86晶片,組成了牢不可破的Wintel陣營,掌控著絕大部分的PC市場占有率,而Apple Mac系列雖然也採用Intel的x86處理器,卻仍堅持自己研發的macOS系統,佔據了10%的PC市場,走專業辦公的高階路線。 首款 Apple 自行研發的 Apple Silicon (M1晶片)處理器產品已經於 2020 年 11 月發表會推出「2020年蘋果發表會懶人包 3分鐘快速看完(Apple Silicon)」。 如今蘋果已經認為x86_64 架構算是老舊、效率又低,還在使用就方法進行處理器設計,x86_64 架構就如同一座老舊城市,在上面又蓋上另一個老舊城市,會嚴重影響到後續 macOS 發展。 不管怎樣,Mac晶片的架構變革和軟體系統的相容升級,給Apple帶來又一輪增長的可能,也對以x86架構處理器為主導的PC市場帶來諸多挑戰。 原本移動場景下的應用程式和PC場景下的應用程式是始終割裂的,比如,我們使用的很多軟體,總是要分成Android版、iOS版、windows版和Mac版,每一個應用程式都要配置至少3個版本,這樣不僅讓行動端和電腦端的使用場景隔成體系,嚴重影響使用體驗,也徒增了各大應用程式平台的開發工作量。

applearm: 統一當前Apple生態系統

萬物互聯場景下,對於大量設備之間除了快速通訊的要求之外,必然要求向高數據並發、智慧運算和低功耗方向進化。 而ARM由於其基於簡單指令集的特點,不僅設計更簡單、迭代效率更高、還具有高效能低功耗的特點,特別適用於未來人們數位生活的需要。 不過從最近回饋的情況來看,macOS Big Sur的首次開放更新,仍然遇到了一些相容性問題,比如對於一些開發者工具,大多還在開發中,早先的MacBook版本在升級這一系統時遇到崩潰和無法使用等問題。 applearm 為了實現全系列硬體生態的統一閉環,Apple就必須把Mac上的Intel處理器踢出局,最終實現在iPhone、iPad和Mac系列上全部用上自主研發的晶片。 現在,Intel的處理器碰到了當年PowerPC架構晶片一樣的困境,那就是性能擠牙膏一樣的增長,導致Apple Mac系列一直也只能跟著Intel的14nm+++製程的迭代而緩慢推進。

現在,Apple用ARM架構的CPU Soc,只是完成x86架構的硬體替代的第一步步驟。 而原有PC 架構上的作業系統和軟體,才是Apple換掉ARM架構晶片之後主要面臨的問題。 有了M1晶片的加持,Apple的MacBook在輕量化之路上又能繼續升級了,性能提升的同時,ARM架構的低功耗優勢盡顯,續航時長又大幅提升。 這等於說既超越了x86架構晶片的高性能優勢,又保持了ARM架構的低功耗優勢,無怪外界說AppleMac進入了一個新的紀元。 不過目前安全研究人員也從 T1 applearm 和 T2 晶片的 Boot ROM 代碼中發現安全漏洞「checkm8」,同樣也適用於舊款 iPhone 以及 Apple Watch ,這些漏洞同時也存在於蘋果電腦 Mac 上,無法利用遠端攻擊,只能透過郵件協議來實現漏洞。 而x86架構基於複雜指令集,晶片設計複雜,功耗相對較高,開發困難,技術路線相對緩慢,越來越展現出應用前景的專業性和侷限性。

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在CPU上,擁有4個高性能大核心和4個高效能小核心,可混合運行以協助處理多線程任務,跑分上已經高於Intel 的Core i9處理器。 這得益於Apple在魔改ARM架構上的領先能力,大核心性能突出,小核心能耗極低,大小核心的協同工作使得其能效比比2012年時候Mac的處理器提升了3倍。 在行動端,因為Google開源的Android和Apple自主研發自用的iOS這兩種作業系統,又劃分出了Android和Apple陣營。

但在這個封閉生態下仍然留了下為數不多的幾個小缺口,在Mac系列電腦上使用的Intel處理器就是其中一個,而且到現在足足用了十五年。 个人觉得最大的问题应该是软件适配的问题,因为从x86于是ARM架构,指令集完全不一样,如果不做任何适配的话,旧的软件是完全无法运行的。 为了解决这个问题,苹果为此特意写了一款在ARM上执行x86指令的引擎:Rosetta 2(这事苹果不止干过一次,一代Rosetta是为了从PowerPC转到intel平台,早期intel也为android x86写过一个ARM原生代码的转换引擎 houdini)。 applearm 同时,各大软件厂商也在抓紧适配ARM原生指令的开发,以期在M1芯片上得到更高的运行效率和更低的功耗。

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新推出的macOS Big Sur系统也已经可以平稳、无缝地过渡到苹果Mac芯片。 从首款采用自研芯片的iPhone 4开始,苹果就一直在推动软硬件跨平台的大一统。 此前iPhone、iPad、Apple applearm Watch等产品都采用的是基于Arm架构苹果自研芯片,及苹果自己系统。 但唯独在苹果的Mac电脑上,依然采用的是基于X86架构的Intel处理器。 由于底层硬件的不同,也使得苹果在系统软件生态上产生了割裂,移动设备上是一套硬件和软件系统,Mac产品上是一套硬件和软件系统。 相信蘋果也曾考慮過這方案,但是為了後續發展,甚至是未來 Mac Pro 改版或許也是有可能會選擇 AMD 處理器取代。

我們知道,為PC更換架構,不可能是在一座新地基上新建大樓,而是要在建好的大廈上面換地基,換掉地基還要在不拆掉大樓的前提下讓大樓煥然一新。 眾所周知,ARM和x86這兩大運算架構的底層差異,形成了行動端和PC(個人電腦)端兩大陣營。

落實到產品上,搭配了M1的新款Macbook Air的CPU性能是上一代基於Intel處理的Macbook Air的3.5倍,GPU則提升了5倍,機器學習性能也提升了9倍。 預計在 WWDC 2020 大會上將有可能會推出的 12吋 MacBook,其中裡面就會搭載一顆全新 ARM 處理器。 那麼,在Mac系列上推出M1晶片的意義,就不僅僅是要開始和長期合作的Intel宣布「分手」這一層,還等於是要向x86統治下的PC市場「下戰書」了。 而如今,這個「行動端用ARM,PC端用x86」的現世安穩的架構,終於又起波瀾。 這次是蓄謀已久的Apple,要把高效能低功耗的ARM架構,真正用到的PC產品上了。 但这肯定是需要时间的,同时由于芯片的各种真实用户的测试反馈及BUG修复,个人感觉可能要迭代到第二代甚至第三代才会比较值得入手。

目前在 A11 系列仿生晶片上就已經有強大內部 GPU 晶片,相信未來蘋果都會全改為自行研發。 新款 12 吋 MacBook 也將會是第一台沒有採用 Intel 處理器產品,蘋果預計也會先在這台設備上參考用戶經驗,隨後在 iMac、16吋 MacBook Pro 、iMac Pro 和 Mac Pro 才會逐一替換。 在 2016 年 Intel 處理器開始緩慢發展,造成 MacBook Pro 搭載的 Intel 處理器效能出現嚴重不足,也沒有完美替代方案可以取代 Intel,又加上蘋果與 Intel 簽訂了合約,蘋果可獲得客製化優惠合作關係,造成蘋果就如同被 Intel 限制發展的公司。 據推斷,搭載自主研發M1晶片的Mac產品,隨著其產品迭代和軟體系統的完善,自然會獲得更大的PC電腦的市場占有率。 Apple雖然同樣面臨軟硬體協同的這一挑戰,但在處理這一問題上卻早有準備。 這個科技圈的「異類」把軟硬體生態都牢牢掌握在自己手中,在策劃著這次架構轉型之前,就已經把系統和軟體的遷移的準備工作做好了。

applearm: 軟體先行,Apple做了軟體系統遷移的準備

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柯文思

柯文思

Eric 於國立臺灣大學的中文系畢業,擅長寫不同臺灣的風土人情,並深入了解不同範疇領域。