Apple Silicon 才是苹果在AI上的“一盘大棋”

2024-11-22 16:06 3 阅读 0 评论 2 点赞

声明：本文来自于微信公众号硅星人Pro，作者：唐健博，授权靠谱客转载发布。

1983 年，一群光头男子坐在大厅内，一位身穿红色短裤和白色背心的女子，像链球运动员旋转铁锤，在众人面前砸向了屏幕。1984 年，这一幕在上千万人的眼前复现，女子背心上的“Mac”单词格外醒目。

世界上第一台采用图形用户界面的个人电脑 Macintosh 的诞生，由这一支广告片来宣布。

和隔壁微软所推出的开放式计算机系统不同，Macintosh 开创了封闭系统的先河，软硬件紧密结合，无法修改。乔布斯严禁将 Macintosh 的操作系统供给其它任何公司的硬件使用，他无法忍受被自己精密设计过的苹果软件在其它蹩脚的硬件上运行，即使只是想到这种场景，他都会浑身发痒。

乔布斯对软硬件结合的极致追求，与微软截然相反。后者依靠授权 Windows 给各种设备使用，迅速拿下了个人电脑市场半壁江山。但乔布斯的“执念”固化成了苹果的产品哲学，也为今天苹果硅（Apple Silicon）连接的软硬件帝国奠定了基础，一场酝酿已久 PC 反击，将发生在 40 年后的今天。

gpu 芯片 (4)

图源备注：图片由AI生成，图片授权服务商Midjourney

AI PC，Mac 从芯上位

10 月，苹果冷不丁更新了 Mac 系列产品，包括 iMac、MacBook Pro 以及 Mac mini，全系配备了 M4 系列芯片，并舍弃了过往“吝啬“的 SKU 设置，将 8GB 起步改为了 16GB，即使没有迭代新款的MacBook Air也得到了内存升级，可谓慷慨。

苹果无疑在为 AI PC 铺路。此前苹果硬件技术高级副总裁Johny Srouji公开表示 AI 对内存要求很高，连一向不依赖内存的 iPhone 也增加到了 8GB。出于隐私安全考虑，苹果坚持使用端侧大模型，即使采用了混合精度量化的方式，算力、带宽和 NPU 等更高需求使得运行内存得匹配。Apple Intelligence 上机 Mac 之后，自然对硬件的要求水涨船高，令人意料的是苹果会自降门槛。

新 Mac 的上市成为抢夺 Windows 用户的新契机。尽管微软与苹果之间的关系并不如其它竞争对手之间那样剑拔弩张，但你绝对不能否认苹果想在个人 PC 复制智能手机的成功。

三款新品中，Mac mini是最便宜的苹果电脑。起步价 4499 元，在购物平台上加上各种优惠，甚至只需要 3000 出头。2024 款 Mac mini 是近几年来外观首次发生变化，体积更小，但性能却更强。叠加16GB起步的内存，对于任何用户来说都充满诱惑，在社交平台上，你能频繁看到有人询问“能不能玩游戏？”——Mac 生来就不符合我国的桌面游戏的氛围，这大抵是 Windows 用户发出的疑问。

M4 芯片是这场 Mac 反击的核心。2020 年，苹果公布为期两年的 Apple Silicon 迁移计划，即将所有 Intel 平台上的 Mac 电脑更换为自研 M 系列芯片。此计划标志着苹果自 iPhone 到 Mac 全系完成软硬件一体化的部署，Mac 可控性更高，系统更加稳定，这种垂直整合能力进一步巩固了其在科技行业的领导地位。

2024 年被普遍看作 AI PC 元年，苹果用搭载 M4 芯片的 Mac 宣告了它对微软的成功反击。反观微软对 AI PC 的定义，仍然让人摸不着头脑。

然而在这一天到来之前，苹果多次辗转不同芯片平台，以求更好的电脑表现。

芯片三迁，提高性能上限的三次选择

算上 2020 年的 Apple Silicon 计划，苹果在Mac芯片上经历了三次重要变迁。

1984 年的 Macintosh是首个实现图形用户的电脑，摩托罗拉 68000 芯片功不可没。

68000 芯片是历史上最早一批使用 32 位指令集的处理器之一，支持更复杂的图形和更流畅的用户交互。在乔布斯极力坚持下，Macintosh 的图形交互在彼时成为了一种革命性的用户体验。

好景不长，技术的发展向芯片性能提出了更高的要求，68000 芯片在这一过程中掉队。更严峻的是，微软与 Intel 的合作愈加紧密，Windows 逐渐成为市场主流操作系统。而那个开创图形操作界面先河的苹果，被挤得几乎喘不过气。

为了遏制 Wintel 的发展，1991 年苹果创始人之一 John Sculley 找到 IBM，促成了由苹果、IBM 和摩托罗拉联手组成了 AIM 联盟，联合开发 PowerPC 架构。

1994 年，没有乔布斯领导的苹果公司发布了第一台搭载 PowerPC 的处理器的 Power Macintosh。彼时的 PowerPC 被看做 Intel x86 的杀手，它有更高效的指令集，有更强的多任务处理能力。于是第一次芯片平台的更换使得苹果追上了与 Intel 之间的差距，备受欢迎。

2003 年，苹果发现 PowerPC 已经无法满足其对产品的要求。乔布斯认为 Intel 处理器能耗远低于 PowerPC，而后者对 Wintel 的遏制效果并不如人意。

为什么不用和对手一样的处理器架构？

所有人能想到的方法，乔布斯早就想到了。2005 年 WWDC 上出现了载入史册的一幕：时任 Intel CEO 的 Paul Otellini 穿着无尘服手持小型芯片，走上舞台交给乔布斯。后者接过 Intel 芯片，宣布“我们要将Mac迁移到使用Intel处理器“。在场的人无不为之震惊。

同时乔布斯还透露苹果一直在秘密进行双系统计划，以保证 MacOS 可以同时支持 PowerPC 和 Intel。他对产品规划的前瞻性可见一斑。

在过去长达十几年的时间里，苹果依靠 Intel 的芯片生产 Mac 个人电脑。Intel 在苹果的帮助下，也成为了全球最大的 PC 芯片制造商。

但在这过程当中，双方的合作产生了明显的分歧。苹果对硬件的苛刻追求倒逼芯片上要有更快速的技术迭代，但 Intel 却一直保持挤牙膏式的更新。2008 年，苹果推出第一代 MacBook Air，轻薄程度令人发指。但由于 Intel 无法提供低功耗、高性能达标的芯片，苹果不得不退一步采用低电压版本的芯片，以配合轻薄的机身，甚至停掉了 12 英寸的 MacBook 产品线。到 2016 – 2019 年之间，MacBook Pro 的性能几乎没有大幅度提升，导致销量下滑。

多次不愉快的合作经历，苹果决定将准备已久的自研芯片计划搬到冰面上来。

2020 年 WWDC，苹果正式宣布 Apple Silicon 计划，全面拥抱芯片自研，同时结束了平台辗转的历史，终结与 Intel 长达 15 年的合作。

事实上，为了 Apple Silicon，苹果秘密进行了多年的准备。苹果早就意识到了自研芯片对于公司战略的意义，更何况乔布斯对软硬件一体化的极致追求一直指导着苹果产品的进化。

一方面，苹果花费巨资收购 P.A. Semi 公司和 Intrinsity 公司，获得了芯片设计方面的技术和人才。并顺利开发出 iPhone 搭载的 A 系列芯片，奠定了 iPhone 在智能手机行业的统治地位，也为 M 芯片提供了诸多经验和技术积累。

另一方面，为了让开发者更好地适应从 Intel 到 Apple Silicon 的过渡。苹果还提供了多种开发工具，例如装着 A12Z 芯片的Mac mini外形“开发者过渡套件”（DTK），内含A12Z芯片，帮助开发者在测试机中运行基于ARM的macOS。

需要强调的是，苹果每一次对芯片平台的选择，都基于公司对更优秀产品的追求。同时每一次迁移，芯片性能的暴增也伴随着 Mac 销量的增长。

数据显示，从 PowerPC 到 Intel， 2006 年 Mac 销量约为 500 万台，而到2008 年已达 940 万台。从 Intel 到 Apple Silicon，2021 年第一季度，Mac 销量达 670 万台，同比增加约 94%。

Apple Silicon 结合苹果生态，领先对手一个身位

乔布斯当年对软硬一体化的追求，终于由 Apple Silicon 实现最后一块拼图。

只不过在这之前，苹果只是将自研芯片应用在 iPhone 上。2008 年 A4 芯片横空出世，首次应用在了 iPad 上（和 M4 芯片一样）。随后搭载该芯片的 iPhone 4 和 iPod Touch 4 火遍了大江南北，苹果由此一战成名，以一己之力挑落 Android 阵营。从此 Apple 便正式进入了软硬件高度整合的时代。

自研芯片的优势不言而喻，在产品侧，它可以实现高能效低功耗、软硬件深度整合、统一内存架构、更强的图形性能以及安全隐私等等。而对于 Tim Cook 来说，它也是苹果掌握定价自由度的利器。

Apple Silicon 的 ARM64 的架构优势，使得其芯片执行效率更高，功耗更低。天然适合移动设备，而它比 x86-64 具有更多的整数寄存器，其可扩展性允许苹果设计适合不同设备的芯片。

于是我们可以看到 M4 芯片相比Intel X86 架构芯片，它能在低功耗下提供更强的算力、更长的续航，特别是图形处理、视频编辑和神经网络引擎、机器学习等方面表现更好。M4 芯片的神经网络引擎运算速度每秒 38 万亿次，相比 M1 芯片提升超过 3 倍。M4 芯片在处理图像识别和自然语言处理等 AI 任务时更加高效，完全符合当下时代的技术发展趋势。

此外，M 系列芯片使得苹果可以从芯片到软件完整定义自己的产品，为苹果的生态融合提供了入口。例如，现在 macOS 在 M 系列芯片设备上运行更流畅，而 iOS 和 iPadOS 应用也可在 Mac 上运行。iOS、iPadOS 与 macOS 做到了真正的无缝连接体验——这可是乔布斯梦寐以求的画面。

M 芯片也给予了苹果在市场上更大的话语权。过去苹果依赖 Intel 提供芯片，而现在苹果控制了上游芯片的设计，只需要生产与台积电进行合作，拥有了更大的定价权。苹果终于不用拖着猪队友一起做更伟大的产品。毫无疑问，Apple Silicon 帮助苹果进一步减少对外部芯片供应依赖的同时，还提升了供应链的稳定性和产品创新能力。

有意思的是，Apple Silicon 在移动设备和 PC 市场的双重成功，掀起了 PC 市场“ARM芯片革命”。

PC 市场除了 Wintel，AMD 和高通也想借此机会分食蛋糕。不过 Windows on ARM 的兼容问题一直无法得到很好解决，ARM 笔记本的市场反响都不如苹果。尽管 Intel 仍然是个人 PC 市场的霸主，但在 AI PC 的体验上面，Intel 相比苹果落后了不止一个身位。

AI PC，苹果的大秀场

尽管苹果官方为 Apple Silicon 设置了两年的迁移时间，但四年后的今天，AI PC 概念才让苹果迎来了展示自研芯片真正实力的黄金秀场。

从苹果涉足 PC 市场起，就表现出对图形任务和视觉计算的高度重视。这一点在每一次芯片迁移中都得到体现。而生成式 AI的迅猛发展让 Apple Silicon 在图形处理和神经网络上的技术积累与优势得到了前所未有的展现。

我们可以看到 Apple Silicon 在图形计算和机器学习上的前瞻性。M4 芯片配备了超大容量的统一内存、强大的多线程CPU、先进的图形处理器，以及能效极高的神经引擎，还对AI任务上进行了专门适配，使 Mac 用户能够轻松与 2000 亿参数的大模型进行交互。

40 年前，苹果开辟了个人电脑图形操作界面的先河，40 年后用自己的方式定义来 AI PC。

在苹果的词典里，“AI PC”是一个存在感很弱的词语。取而代之的是苹果自创的“Apple Intelligence”。

Apple Intelligence 为我们描绘了一个苹果式想象的未来，它深入用户生活中的每一处，穿梭于 Mac、iPhone、iPad 等各种设备。你可以自然地用语音、文字以及图像与它进行交互，它甚至会比你更懂你自己。最重要的是，这一切的隐私安全，苹果已经提前为你考虑到了。

在 Apple Silicon 驱动的 Mac 上，它能以极低功耗、高性能地完成 AI 任务，而这一切都是通过其独特的软硬件协同生态实现的。同时为苹果生态提供了更多应用场景，使其可以快速适配未来的智能应用。

Apple Silicon 所展现的整合能力是其他品牌难以复制的优势，也是苹果长期竞争力所构建起的壁垒。

苹果和 Intel 的关系可谓亦敌亦友。在过去的二十年中，苹果是 Intel 在 PC 市场的重要合作伙伴之一，双方的合作使得 Mac 在全球 PC 市场中占据了稳定的一席之地。但随着苹果决定自研芯片，双方再次成为竞争对手。只是双方的竞争还未有一个最终结果。