苹果造芯之路:从屡败屡战到独领风骚

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苹果造芯的起点

2010 年 1 月,乔布斯在第一代 iPad 发布会上展示了苹果自研的 A4 芯片,这枚由三星代工的 45nm 制程芯片内置 ARM 的 Cortex-A8 内核,性能表现优异。然而,尽管 A4 芯片具有里程碑意义,乔布斯在发布会上并未过多提及,仅用短短 20 秒介绍。

这种低调并非偶然,苹果的造芯历程可谓一波三折。自苹果创立以来的三十多年间,多次尝试进军芯片领域,但均以失败告终。因此,当媒体嗅到苹果自研芯片的消息时,普遍持嘲讽态度,甚至有人质疑苹果只是贴牌了三星的设计。

然而,苹果并未被外界的声音动摇。一年后,苹果推出了第二代芯片 A5,其 CPU 性能是 A4 的两倍,GPU 性能更是达到了 A4 的九倍。这一突破让业界意识到,苹果已经掌握了进入半导体高端市场的门票。

从 A4 到 M1:苹果芯片的崛起

乔布斯未能见证苹果芯片的后续发展,但他奠定的基础使苹果在之后的十年里构建起涵盖多个产品线的半导体帝国。2020 年底,库克展示了替代 Intel 的 M1 芯片,这一震惊业界的成就标志着苹果芯片技术的巅峰。

苹果芯片的故事可以分为两个阶段:A4 之前的屡战屡败,以及 A4 之后的神挡杀神。在这个过程中,苹果不仅击败了三星、高通、Intel 等全球顶级玩家,还改变了芯片行业的格局。

芯片选择与竞争

苹果最初的芯片选择颇具争议。在 1970 年代,Intel 的 8080 芯片性能卓越,但高昂的价格让沃兹尼亚克转向了更便宜的 MOS 6502 芯片,从而诞生了苹果的第一代产品 Apple I。然而,这一选择也为苹果埋下了长远的隐患。

随着时间推移,Intel 凭借摩尔定律的持续演进不断拉开与竞争对手的差距,而苹果则不得不一次次寻找替代方案。从 Motorola 68000 到 PowerPC,再到最终的 Intel x86,每一次换芯都伴随着巨大的工程挑战。

然而,苹果并未满足于现状。在 90 年代末期,ARM 的崛起为苹果提供了新的机遇。尽管当时 ARM 芯片主要用于低功耗场景,但苹果敏锐地捕捉到其潜力,并逐步将其应用于 iPhone 等产品中。

苹果芯片团队的崛起

苹果芯片团队的组建始于 2000 年代中期,初期成员多来自 DEC、AMD 等芯片行业的知名企业。Johny Srouji 作为团队领袖,带领团队攻克了一系列技术难关。

苹果芯片的成功离不开顶级人才的支持。从 Jim Keller 到 Daniel Dobberpuhl,再到 Johny Srouji,这些行业大牛的加入为苹果注入了强大的研发力量。此外,苹果还通过收购 Intrinsity 等公司获得了关键技术和资源。

从 A4 到 M1:技术创新的飞跃

2010 年,苹果推出了首款自研芯片 A4,尽管其设计工作主要由三星和 Intrinsity 完成,但苹果团队迅速积累了宝贵的经验。随后,苹果推出了 A5、A6 等一系列芯片,逐步确立了在移动芯片领域的领先地位。

2013 年,苹果推出了全球首款 64 位处理器 A7,彻底甩开了竞争对手。此后,苹果芯片的性能不断提升,从 A7 到 A16,几乎每一代产品都对安卓阵营形成了碾压之势。

2020 年,苹果推出了 M1 芯片,这款芯片采用了 ARMv8 架构,基于 Firestorm 和 Icestorm 内核设计,性能堪比 Intel 的 i7 和 i9。M1 的成功不仅巩固了苹果在桌面市场的地位,也开启了苹果芯片技术的新篇章。

苹果芯片的未来展望

苹果芯片的发展历程不仅是商业成功的典范,更是计算机科学发展的重要组成部分。从 CISC 到 RISC,从 ARM 到台积电,苹果始终紧跟技术潮流,不断探索创新。

对于中国科技公司而言,苹果的故事提供了深刻的启示。尽管起点不同,但科学思维的重要性不容忽视。只有深入研究基础科学,才能在关键技术领域实现突破。

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