Apple Silicon才是蘋果在AI上的「一盤大棋」

1983年,一群光頭男子坐在大廳內,一位身穿紅色短褲和白色背心的女子,像鏈球運動員旋轉鐵錘,在眾人面前砸向了屏幕。1984年,這一幕在上千萬人的眼前複現,女子背心上的「Mac」單詞格外醒目。

世界上第一台採用圖形用戶界面的個人電腦Macintosh的誕生,由這一支廣告片來宣佈。

和隔壁微軟所推出的開放式計算機系統不同,Macintosh開創了封閉系統的先河,軟硬件緊密結合,無法修改。祖比斯嚴禁將Macintosh的操作系統供給其他任何公司的硬件使用,他無法忍受被自己精密設計過的蘋果軟件在其他蹩腳的硬件上運行,即使只是想到這種場景,他都會渾身發癢。

祖比斯對軟硬件結合的極致追求,與微軟截然相反。後者依靠授權Windows給各種設備使用,迅速拿下了個人電腦市場的半壁江山。但祖比斯的「執念」固化成了蘋果的產品哲學,也為今天蘋果矽(Apple Silicon)連接的軟硬件帝國奠定了基礎,一場醞釀已久的PC反擊,將發生在40年後的今天。

一、AI PC,Mac從芯上位

10月,蘋果冷不丁更新了Mac系列產品,包括iMac、MacBook Pro以及Mac mini,全系配備了M4系列芯片,並捨棄了過往「吝嗇「的SKU設置,將8GB起步改為16GB,即使沒有迭代新款的MacBook Air也得到了內存升級,可謂慷慨。

蘋果無疑在為AI PC鋪路。此前蘋果硬件技術高級副總裁Johny Srouji公開表示,AI對內存要求很高,連一向不依賴內存的iPhone也將內存增加到了8GB。出於隱私安全考慮,蘋果堅持使用端側大模型,即使採用了混合精度量化的方式,算力、帶寬和NPU等方面的更高需求需要更高的運行內存來匹配。Apple Intelligence上機Mac之後,自然對硬件的要求水漲船高,令人意料的是,蘋果會自降門檻。

新Mac的上市成為搶奪Windows用戶的新契機。儘管微軟與蘋果之間的關係並不如其他競爭對手之間那樣劍拔弩張,但你絕對不能否認,蘋果想在個人PC複製智能手機的成功。

三款新品中,Mac mini是最便宜的蘋果電腦。起步價4499元,在購物平台上加上各種優惠,甚至只需要3000元出頭。2024款Mac mini近幾年來外觀首次發生變化,體積更小,性能卻更強。疊加16GB起步的內存,對於任何用戶來說都充滿誘惑,在社交平台上,你能頻繁看到有人詢問「能不能玩遊戲?」——Mac生來就不符合我國的桌面遊戲的氛圍,這大抵是Windows用戶發出的疑問。

M4芯片是這場Mac反擊的核心。2020年,蘋果公佈了為期兩年的Apple Silicon遷移計劃,即將所有Intel平台上的Mac電腦更換為自研M系列芯片。此計劃標誌著蘋果自iPhone到Mac全系完成軟硬件一體化的部署,Mac可控性更高,系統更加穩定,這種垂直整合能力進一步鞏固了其在科技行業的領導地位。

2024年被普遍看作AI PC元年,蘋果用搭載M4芯片的Mac宣告了它對微軟的成功反擊。反觀微軟對AI PC的定義,仍然讓人摸不著頭腦。

然而在這一天到來之前,蘋果曾多次輾轉不同的芯片平台,以求更好的電腦表現。

二、芯片三遷,提高性能上限的三次選擇

算上2020年的Apple Silicon計劃,蘋果在Mac芯片上經歷了三次重要變遷。

1984年的Macintosh是首個實現圖形用戶的電腦,電單車羅拉68000芯片功不可沒。

68000芯片是歷史上最早一批使用32位指令集的處理器之一,支持更複雜的圖形和更流暢的用戶交互。在祖比斯的極力堅持下,Macintosh的圖形交互在彼時成為了一種革命性的用戶體驗。

好景不長,技術的發展向芯片性能提出了更高的要求,68000芯片在這一過程中掉隊了。更為嚴峻的是,微軟與Intel的合作愈加緊密,Windows逐漸成為市場主流操作系統。而那個開創圖形操作界面先河的蘋果,被擠得幾乎喘不過氣。

為了遏製Wintel的發展,1991年,蘋果創始人之一John Sculley找到IBM,促成了由蘋果、IBM和電單車羅拉聯手組成的AIM聯盟,聯合開發PowerPC架構。

1994年,沒有祖比斯領導的蘋果公司發佈了第一台搭載PowerPC的處理器的Power Macintosh。彼時的PowerPC被看作Intel x86的殺手,它有更高效的指令集,有更強的多任務處理能力。於是,第一次芯片平台的更換使蘋果追上了與Intel之間的差距,備受歡迎。

2003年,蘋果發現PowerPC已經無法滿足其對產品的要求。祖比斯認為Intel處理器能耗遠低於PowerPC,而後者對Wintel的遏製效果並不如人意。

為什麼不用和對手一樣的處理器架構?

所有人能想到的方法,祖比斯早就想到了。2005年的WWDC上出現了載入史冊的一幕:時任Intel CEO的Paul Otellini穿著無塵服手持小型芯片,走上舞台交給祖比斯。後者接過Intel芯片,宣佈「我們要將Mac遷移到使用Intel處理器」。在場的人無不為之震驚。

同時,祖比斯還透露蘋果一直在秘密進行雙系統計劃,以保證MacOS可以同時支持PowerPC和Intel。他對產品規劃的賽前分析性可見一斑。

在過去長達十幾年的時間里,蘋果依靠Intel的芯片生產Mac個人電腦。Intel在蘋果的幫助下,也成為了全球最大的PC芯片製造商。

但在這一過程中,雙方的合作產生了明顯的分歧。蘋果對硬件的苛刻追求倒逼芯片上要有更快速的技術迭代,但Intel卻一直保持擠牙膏式的更新。2008年,蘋果推出第一代MacBook Air,輕薄程度令人髮指。但由於Intel無法提供低功耗、高性能達標的芯片,蘋果不得不退一步採用低電壓版本的芯片,以配合輕薄機身,甚至停掉了12英吋的MacBook產品線。到了2016~2019年,MacBook Pro的性能幾乎沒有大幅度提升,這導致銷量下滑。

多次不愉快的合作經歷,蘋果決定將準備已久的自研芯片計劃搬到冰面上來。

2020年WWDC,蘋果正式宣佈Apple Silicon計劃,全面擁抱芯片自研,同時結束了平台輾轉的歷史,終結與Intel長達15年的合作。

事實上,為了Apple Silicon,蘋果秘密進行了多年的準備。蘋果早就意識到了自研芯片對於公司戰略的意義,更何況祖比斯對軟硬件一體化的極致追求一直指導著蘋果產品的進化。

一方面,蘋果花費巨資收購P.A.Semi公司和Intrinsity公司,獲得了芯片設計方面的技術和人才。並順利開發出iPhone搭載的A系列芯片,奠定了iPhone在智能手機行業的統治地位,也為M芯片提供了諸多經驗和技術積累。

另一方面,為了讓開發者更好地適應從Intel到Apple Silicon的過渡。蘋果還提供了多種開發工具,例如裝著A12Z芯片的Mac mini外形「開發者過渡套件」(DTK),內含A12Z芯片,幫助開發者在測試機中運行基於ARM的macOS。

需要強調的是,蘋果每一次對芯片平台的選擇,都基於公司對更優秀產品的追求。同時每一次遷移,芯片性能的暴增也伴隨著Mac銷量的增長。

數據顯示,從PowerPC到Intel,2006年Mac銷量約為500萬台,而到2008年已達940萬台。從Intel到Apple Silicon,2021年第一季度,Mac銷量達670萬台,同比增加約94%。

三、Apple Silicon結合蘋果生態,領先對手一個身位

祖比斯當年對軟硬一體化的追求,終於由Apple Silicon實現最後一塊拚圖。

只不過在這之前,蘋果只是將自研芯片應用在iPhone上。2008年A4芯片橫空出世,首次應用在了iPad上(和M4芯片一樣)。隨後搭載該芯片的iPhone 4和iPod Touch 4火遍了大江南北,蘋果由此一戰成名,以一己之力挑落Android陣營。從此,Apple便正式進入了軟硬件高度整合的時代。

自研芯片的優勢不言而喻,在產品側,它可以實現高能效低功耗、軟硬件深度整合、統一內存架構、更強的圖形性能以及安全隱私等。而對於Tim Cook來說,它也是蘋果掌握定價自由度的利器。

Apple Silicon的ARM64的架構優勢,使得其芯片執行效率更高,功耗更低。天然適合移動設備,而它比x86-64具有更多的整數寄存器,其可擴展性允許蘋果設計適合不同設備的芯片。

於是我們可以看到M4芯片相比Intel X86架構芯片能在低功耗下提供更強的算力、更長的續航,特別是在圖形處理、影片編輯和神經網絡引擎、機器學習等方面表現更好。M4芯片的神經網絡引擎運算速度每秒38萬億次,相比M1芯片提升超過3倍。M4芯片在處理圖像識別和自然語言處理等AI任務時更加高效,完全符合當下時代的技術發展趨勢。

此外,M系列芯片使得蘋果可以從芯片到軟件完整定義自己的產品,為蘋果的生態融合提供了入口。例如,現在macOS在M系列芯片設備上運行更流暢,而iOS和iPadOS應用也可在Mac上運行。iOS、iPadOS與macOS做到了真正的無縫連接體驗——這可是祖比斯夢寐以求的畫面。

M芯片也給予了蘋果在市場上更大的話語權。過去蘋果依賴Intel提供芯片,而現在蘋果控制了上遊芯片的設計,只需要生產與台積電進行合作,擁有了更大的定價權。蘋果終於不用拖著豬隊友一起做更偉大的產品。毫無疑問,Apple Silicon幫助蘋果進一步減少對外部芯片供應依賴的同時,還提升了供應鏈的穩定性和產品創新能力。

有意思的是,Apple Silicon在移動設備和PC市場的雙重成功,掀起了PC市場「ARM芯片革命」。

PC市場除了Wintel,AMD和高通也想借此機會分食蛋糕。不過Windows on ARM的兼容問題一直無法得到很好解決,ARM筆記本的市場反響都不如蘋果。儘管Intel仍然是個人PC市場的霸主,但在AI PC的體驗上面,Intel相比蘋果落後了不止一個身位。

四、AI PC,蘋果的大秀場

儘管蘋果官方為Apple Silicon設置了兩年的遷移時間,但四年後的今天,AI PC的概念才讓蘋果迎來了展示自研芯片真正實力的黃金秀場。

蘋果自此涉足PC市場起,就表現出對圖形任務和視覺計算的高度重視。這一點在每一次芯片遷移中都得到體現。而生成式AI的迅猛發展讓Apple Silicon在圖形處理和神經網絡上的技術積累與優勢得到了前所未有的展現。

我們可以看到Apple Silicon在圖形計算和機器學習上的賽前分析性。M4芯片配備了超大容量的統一內存、強大的多線程CPU、先進的圖形處理器,以及能效極高的神經引擎,還對AI任務進行了專門適配,使Mac用戶能夠輕鬆與2000億參數的大模型進行交互。

40年前,蘋果開闢了個人電腦圖形操作界面的先河,40年後用自己的方式來定義AI PC。

在蘋果的詞典里,「AI PC」是一個存在感很弱的詞語。取而代之的是蘋果自創的「Apple Intelligence」。

Apple Intelligence為我們描繪了一個蘋果式想像的未來,它深入用戶生活中的每一處,穿梭於Mac、iPhone、iPad等各種設備。你可以自然地用語音、文字以及圖像與它進行交互,它甚至會比你更懂你自己。最重要的是,這一切的隱私安全,蘋果已經提前為你考慮到了。

在Apple Silicon驅動的Mac上,它能以極低功耗、高性能地完成AI任務,而這一切都是通過其獨特的軟硬件協同生態實現的。同時為蘋果生態提供了更多應用場景,使其可以快速適配未來的智能應用。

Apple Silicon所展現的整合能力是其他品牌難以複製的優勢,也是蘋果長期競爭力所構建起的壁壘。

蘋果和Intel的關係可謂亦敵亦友。在過去的二十年中,蘋果是Intel在PC市場的重要合作夥伴之一,雙方的合作使得Mac在全球PC市場中佔據了穩定的一席之地。但隨著蘋果決定自研芯片,雙方再次成為競爭對手。只是雙方的競爭還未有一個最終結果。

可以確定的是,在AI PC的帶動下,Apple Silicon無疑正迎來屬於它的時代。

本文來自微信公眾號:矽星人Pro (ID:gh_c0bb185caa8d),作者:唐健博