如果给苹果这场「one more thing」发布会快剪一个「faster」视频的话,一定足够撑满 2 分钟的时长吧?!
在这样一场快节奏的线上发布会上,苹果没有食言,真的就在 2020 年年底之前,发布了搭载首款 Apple Silicon——M1 芯片的 Mac,而且,还是 3 机齐发:MacBook Air,Mac mini,MacBook Pro。
相比于我们几乎已经习以为常的一笔带过「此外我们的 MacBook 已经升级到了 10 代英特尔酷睿处理器」,这一次光靠 3 部 Mac 就撑起了全场,促成这一幕的,你能想象仅仅只是一颗 M1 芯片而已吗?
M1 芯片?
M1 芯片也就是苹果在 WWDC 上宣布的 Apple Silicon,毫无疑问,接下来的几年一定还会有 M2、M3 等持续推出,未来 M1 芯片应该会和 iPhone / iPad 的 A 系列、Apple Watch 的 S 系列芯片一样,每年获得固定更新。
搭载 M1 的 Mac 发布,意味着苹果正式开启了再度切换架构的征途。
在 M1 之前,Mac 已经连续 15 年搭载英特尔的 x86 架构处理器,而率先推出的 3 款 Mac 上搭载的 M1 处理器,是苹果在合作伙伴英特尔的 x86 之外,基于 ARM 架构自行研发的处理器。
相比于最初开始就是英特尔为个人计算机打造的 CISC 复杂指令集 x86 架构,Acorn Computers(艾康电脑)一开始推出的 ARM 是 RISC 精简指令集处理器架构,这一处理器架构更专注的是低成本、高性能、低功耗的芯片。
由于低功耗特性,ARM 架构横扫了 x86 无法触及的移动通信领域。
1991 年发布的 PDA 始祖苹果牛顿掌上电脑,就是搭载的苹果与 Acorn Computers 合作开发的 ARM 核心(没错,因为这次合作苹果成为了 ARM 的股东,但在 1998 - 2003 年期间因为运营困境分批卖出了所持股份)。在 2005 年,Linley Group 的市场报告分析得出,当年 98% 的出货手机,都搭载了 ARM 芯片。
◎ 搭载 ARM 610 RISC CPU 的苹果牛顿 MP2000(图源:Wikipedia)
如今几乎所有智能手机搭载的 SoC,都集成的是 ARM 架构 CPU。
在 x86 和 ARM 各据山头的错综曲折的历史进程中,英特尔曾经通过数字设备公司(DEC)获得过 ARM 架构芯片设计技术,并以此为基础顺利研发出了高性能 ARM 架构 XScale 芯片。因为有这颗芯片的存在,苹果在为初代 iPhone 选择芯片时曾建议英特尔为 iPhone 提供 ARM 架构处理器,但英特尔不愿意为此投资研发,否决了这一提案,并随后将 XScale 打包售出,错过了改写移动市场竞争格局的机会。
转换 ARM 架构,Mac 从此性能解放
智能手机快速普及,市场爆发带动 ARM 架构处理器快速迭代。1991 年与苹果合作应用于牛顿的架构为 ARMv2,而 2020 年的 Android 旗舰 SoC 骁龙 865 / 麒麟 9000 都采用的是 ARMv8.2 64 位指令集,iPhone 和 iPad 搭载的 A14 Bionic,采用的是 ARMv8.4 64 位指令集。
天时地利再叠加上芯片制程工艺的进步,ARM 架构处理器不只是依旧保持了优良的低功耗特性,它的性能也极速膨胀。
根据 Geekbench 的数据库跑分记录,搭载 x86 架构 10 代酷睿 i5-1038NG7 处理器的 2020 款 13 英寸 MacBook Pro,CPU 单核跑分与搭载 ARM 架构 A12Z 处理器的 2020 款 12.9 英寸 iPad Pro 持平(均为 1125 分),多核跑分被后者超出 2%(4395 分 vs 4493 分)。
由于 ARM 相比 x86 持续大幅进步并至少在性能层面取得了竞争资格,x86 在 Apple Silicon 之前就已经收到了高通的挑战。连续两年,高通先后于 2018 年发布骁龙 8cx、2019 年发布骁龙 8c / 7c,希望借此抢占桌面 PC 市场。
所以,Apple Silicon 接续高通继续向 x86 架构冲击的动机,也很简单直白:通过转换到已然成熟的 ARM 架构,释放 Mac 性能,降低 Mac 功耗。
只是从发布的 3 款 Mac 的官方数据来看,Mac 确实借此实现了性能释放和功耗压缩。M1 对比最新轻薄 PC 处理器,无论是 CPU 还是 GPU,前者的能耗比都有了超大幅度的提升。
具体反映在 3 款搭载 M1 芯片的 Mac 上,CPU 性能提升达到了 3.5 倍,GPU 性能提升为 6 倍,AI 性能提升达到了恐怖的 15 倍,而 2 款 MacBook 的续航时间,最高可以提升到 20 小时。
作为参考,英特尔的 11 代 Tiger Lake 低压处理器,相比 10 代同级产品的 CPU 提升为 20%,GPU 提升为 100%,AI 性能提升 500%。
根据苹果的测试数据,因为转换到 ARM 架构 M1 芯片,MacBook 的无论是性能、续航,都会有质的飞跃,而且也得益于 AI 性能大幅提升,从 TouchID 识别速度、到视频通话质量、再到图像色彩还原,MacBook 都应该会有全面的提升——换言之,从硬件性能到日用体验,换用 ARM 架构的 Mac 会有大不同。
更深层次,是苹果意欲一统生态
转换 ARM 架构最直接的影响是 Mac 的硬件性能和日用体验得到释放,但更深层次,苹果可以借此解决 x86 的 Mac 和 ARM 的 iPhone / iPad 双平台割裂生态的痛点。
采用英特尔 x86 架构 CPU 的 Mac,和采用 ARM 架构 SoC 的 iPhone / iPad,就犹如两个平行世界,苹果虽然可以在不同的底层架构之上开发 Airdrop、Handoff、Sidecar 这些跨平台联动功能,但实际上因为底层架构全然不同,在 Mac 和 iPhone / iPad 之间,苹果可以整合资源的空间非常有限。
最简单的例子,ARM 架构的 iPad 无法运行 x86 架构的 Mac 上生产力软件,比如 Final Cut Pro、Logic Pro。
因为无法在未经重建的前提下运行 macOS 的生产力套件,iPad 始终与苹果对其「生产力工具」的定位存在落差,即便苹果已经为它植入了键鼠功能,iPadOS 上的生产力 APP 仍然很难激发 iPad 的全部潜能。
但当苹果将 Mac 架构迁移到 ARM 上,包括 Mac、iPhone、iPad、Apple TV 都将统一到 ARM 架构,由于开发者可以比较轻松地将软件 APP 在 ARM 架构间适配不同设备(Mac 和 iPhone / iPad 的 UI 界面已经开始趋同),Mac 可以借此获取 iOS / iPadOS 上的海量优质轻度 APP,而 iPad 也能借 macOS 上的键鼠生产力软件,填充 MacBook 所难以覆盖到的移动级创作领域中。
未来我们还可以期待什么?Mac 配上触控屏幕和支持 Apple Pencil?iPad 和 Mac 之间的边界更加模糊?iPhone 和 Mac 跨屏协同计算?
不管是怎样,未来 Mac 的体验一定会更好,苹果的生态也一定会更协同——当然,架构转换的前期也会有阵痛,也请有心理预期。