北京時間4月18日消息，蘋果公司曾經(jīng)遇到了一個麻煩：雖然iPhone極其暢銷，但Mac電腦的銷量卻停滯不前。Mac的設(shè)計和性能并沒有讓顧客們感到怦然心動。
然而，五年后，Mac銷量飆升。這一局面的扭轉(zhuǎn)源于蘋果不同尋常、持續(xù)多年的努力來打造世界上最先進(jìn)的芯片設(shè)計業(yè)務(wù)之一。
Mac問題暴露
2017年，就在蘋果憑借iPhone和Apple Watch中的自研芯片斬獲成功的果實(shí)時，它卻面臨著消費(fèi)者對其Mac系列產(chǎn)品的強(qiáng)烈抵制，其產(chǎn)品被認(rèn)為越來越落后。
蘋果高管召集科技博主舉行了一場圓桌會議，做了一件公司很少做的事：為面向?qū)I(yè)人士的高端Mac電腦存在的缺陷公開道歉，并承諾更好的產(chǎn)品正在研發(fā)中。然而，批評的聲音擴(kuò)大到了蘋果高端電腦以外產(chǎn)品上。就在那次認(rèn)錯的幾個月后，仍采用英特爾芯片的新款筆記本電腦因性能令人失望而受到批評，其中包括為防止電腦過熱而有所保留的計算能力。蘋果隨后發(fā)布了軟件更新來解決這個問題。Mac的銷售停滯不前，與占公司收入近三分之二的iPhone業(yè)務(wù)相比黯然失色。
一些行業(yè)觀察人士暗示，可能是英特爾自身的失誤迫使蘋果自研芯片。英特爾的創(chuàng)新步伐已經(jīng)放緩，質(zhì)量也受到了影響。
“這是異常糟糕的。我們在蘋果的伙伴成為了架構(gòu)問題的頭號歸檔者。結(jié)果非常非常糟糕。當(dāng)你的客戶發(fā)現(xiàn)的漏洞幾乎和你自己發(fā)現(xiàn)的一樣多時，你就不是在正確的方向上�！� 行業(yè)刊物《PC Gamer》在2020年援引前英特爾工程師弗朗西斯·佩德諾爾(François Piednoël)的話稱。佩德諾爾證實(shí)了上述言論。他補(bǔ)充說，英特爾現(xiàn)在受益于新領(lǐng)導(dǎo)層，并取得了進(jìn)步。
拋棄英特爾
在前英特爾工程師、IBM高管約翰·斯魯吉(Johny Srouji)的帶領(lǐng)下，蘋果半導(dǎo)體部門啟動了一項(xiàng)風(fēng)險很大的項(xiàng)目：用自研芯片取代蘋果筆記本電腦和臺式機(jī)15年來使用的英特爾處理器。這些M1芯片比英特爾的更節(jié)能，能夠讓Mac運(yùn)行速度更快，產(chǎn)生的熱量更少，為蘋果電腦產(chǎn)品線的復(fù)興奠定了基礎(chǔ)。就在供應(yīng)鏈中斷會導(dǎo)致芯片市場其他領(lǐng)域出現(xiàn)混亂之際，該公司現(xiàn)在已經(jīng)控制了一個關(guān)鍵部件。
庫克心腹斯魯吉
此前，斯魯吉領(lǐng)導(dǎo)的芯片部門已經(jīng)為iPhone設(shè)計了芯片，幫助蘋果提高了智能手機(jī)和電腦的盈利能力，也為蘋果進(jìn)軍汽車或擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)頭戴設(shè)備等潛在未來產(chǎn)品打下了基礎(chǔ)。M1家族的第四個也是最后一個版本——M1 ultra在上個月發(fā)布，專為高端Mac電腦設(shè)計，目標(biāo)用戶是視頻和圖形專業(yè)人士。
其他科技巨頭現(xiàn)在正試圖效仿蘋果的做法。特斯拉、亞馬遜和(Facebook母公司Meta都在開發(fā)自己的芯片，以滿足無人駕駛汽車、數(shù)據(jù)中心和虛擬現(xiàn)實(shí)等專業(yè)應(yīng)用更強(qiáng)大的計算需求。與此同時，英特爾(等芯片供應(yīng)商正爭相改變戰(zhàn)略，大舉投資，為其他公司代工芯片。
在最初對蘋果的自研芯片設(shè)計不屑一顧之后，英特爾表示將認(rèn)真對待這一競爭威脅�！八麄冏龅煤芎�，”英特爾CEO帕特·基辛格(Pat Gelsinger)去年秋天接受采訪時說，“所以我要做的就是開發(fā)出一個比他們的自研芯片更好的芯片。我希望能贏回他們的這部分業(yè)務(wù)�！�
英特爾在一份聲明中重申，該公司專注于開發(fā)和制造性能優(yōu)于競爭對手的處理器。英特爾表示：“沒有任何其他芯片供應(yīng)商能夠與英特爾驅(qū)動系統(tǒng)提供的性能、軟件兼容性和形狀因素選擇相匹配�！�
痛苦抉擇
對于任何一家公司來說，決定拋棄一家重要供應(yīng)商，并將其生產(chǎn)轉(zhuǎn)向公司內(nèi)部，都是站上了一個痛苦的十字路口。而且，斯魯吉能否成功開發(fā)出M1芯片還遠(yuǎn)未確定——特別是在2020年新冠病毒大流行威脅到它的推出時。
與此同時，推出M1芯片也要求蘋果改寫其運(yùn)營方式，以避免疫情帶來的延誤。為此，蘋果不得不利用斯魯吉長達(dá)14年的幕后工作。他已經(jīng)在全球范圍內(nèi)把蘋果芯片團(tuán)隊(duì)從45人擴(kuò)大到了數(shù)千人，包括他的祖國以色列。
“我從生活中學(xué)到的經(jīng)驗(yàn)是：你要想清楚所有你能控制的事情，然后你必須保持靈活、適應(yīng)性，強(qiáng)大到足以在當(dāng)事情不按計劃發(fā)展時挺過去。”蘋果硬件技術(shù)高級副總裁斯魯吉在一次罕見的采訪中說，“新冠肺炎就是一個例子�！�
在2008年加入蘋果后，現(xiàn)年57歲的斯魯吉最初為iPhone開發(fā)芯片。他根據(jù)蘋果設(shè)備的特定需求設(shè)計芯片，這種方法使得蘋果能夠開發(fā)出一種更強(qiáng)大、更高效的芯片，而不是使用供應(yīng)商現(xiàn)成的、必須滿足通用要求的芯片。
Mac年銷售額在2020年M1芯片推出后大漲
對于一個依賴電池運(yùn)行、在執(zhí)行視頻和游戲等需要大量處理器性能的任務(wù)時一次可以使用幾個小時的設(shè)備來說，這種芯片很重要。結(jié)果是，蘋果從2010年開始為iPhone開發(fā)的基于ARM架構(gòu)的芯片，幫助提高了電池壽命，并允許設(shè)備更好地集成軟件，以突破其他功能的性能極限，比如它的相機(jī)系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過復(fù)雜的算法來改善照片的光線和對焦。
研究公司CCS Insight分析師韋恩·林(Wayne Lam)稱，蘋果在追求這一戰(zhàn)略的過程中已成為“半導(dǎo)體巨頭”。他估計，蘋果去年在內(nèi)部半導(dǎo)體業(yè)務(wù)上的支出將使其成為全球按收入計算的第12大芯片公司。這一巨變使得英特爾把部分注意力轉(zhuǎn)移到代工業(yè)務(wù)上，生產(chǎn)那些曾經(jīng)購買英特爾芯片的公司設(shè)計的芯片。
“一開始感覺這似乎有點(diǎn)瘋狂，他們竟然會考慮把英特爾趕出去，”跟蹤半導(dǎo)體行業(yè)近50年的獨(dú)立分析師邁克·德姆勒(Mike Demler)表示，“結(jié)果，這讓它們成為了一個總體上更占主導(dǎo)地位的平臺。”
軟件適配挑戰(zhàn)
對于蘋果來說，向自研芯片過渡可能會給公司的軟件工程師帶來麻煩。十多年來，蘋果的Mac電腦一直依賴英特爾的芯片�，F(xiàn)在，這些程序員必須編寫既能在舊芯片上運(yùn)行又能在新芯片上運(yùn)行的軟件。2006年，蘋果就遇到過這種問題。當(dāng)時該公司從早期的PowerPC芯片轉(zhuǎn)向英特爾芯片。知情人士稱，當(dāng)時的這一轉(zhuǎn)變導(dǎo)致蘋果筆記本的主電路板在最后一刻進(jìn)行了多次修改�！昂芏嗳藫�(dān)心我們會遇到同樣的問題”。
斯魯吉承認(rèn)，戰(zhàn)略的改變在公司內(nèi)部面臨激烈爭論，因?yàn)殡娔X制造商以前從未在公司內(nèi)部設(shè)計過這樣的組件。這樣做的風(fēng)險是巨大的——一個失誤將是令人尷尬和代價高昂的。
他的團(tuán)隊(duì)面臨的挑戰(zhàn)之一是如何滿足各種蘋果電腦機(jī)型的不同需求，從999美元的入門級MacBook Air到數(shù)千美元的高端臺式電腦。
蘋果硬件工程師試圖根據(jù)其特殊需求盡可能高效地設(shè)計芯片，而公司的軟件設(shè)計師則對電腦進(jìn)行了調(diào)整，以滿足其最需要的配置，比如流暢的視頻游戲圖像。
“首先和最重要的是，如果我們這樣做，我們能提供更好的產(chǎn)品嗎？”斯魯吉在談到這場辯論時說，“這是首要問題。這和芯片無關(guān)。蘋果不是一家芯片公司。”
下一步，他的團(tuán)隊(duì)必須弄清楚，在加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)能力處理更多產(chǎn)品，并預(yù)測技術(shù)發(fā)展方向的同時，他們是否能夠交付和執(zhí)行。蘋果需要在為下一代產(chǎn)品開發(fā)組件的同時，每年生產(chǎn)數(shù)億臺設(shè)備。
“我不是只做一次，到此為止，”斯魯吉表示，“這會持續(xù)一年又一年。這是一項(xiàng)巨大的努力�！�
最終，蘋果決定將其iPhone芯片戰(zhàn)略擴(kuò)展到Mac上，建立一個可擴(kuò)展的芯片架構(gòu)，從iPhone芯片到電腦芯片，并努力確保其軟件在第一天就能原生適配。許多第三方軟件開發(fā)者已經(jīng)熟悉了蘋果芯片，這幫助了蘋果的轉(zhuǎn)型。蘋果將開發(fā)技術(shù)，使配備M1芯片的Mac能夠使用為英特爾芯片版Mac開發(fā)的程序。
斯魯吉成庫克心腹
一位前工程經(jīng)理說，斯魯吉的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)成為產(chǎn)品開發(fā)的核心，多年來他的影響力悄然增長，尤其是當(dāng)他展示出平衡工程需求和業(yè)務(wù)需求的能力時。
多年來，蘋果在研發(fā)投資和收購小型公司方面投入了數(shù)十億美元，以支持其芯片團(tuán)隊(duì)，其中包括收購帕洛阿爾托半導(dǎo)體公司(Palo Alto Semiconductor)，該公司以生產(chǎn)耗電量小的微處理器而著稱。
自2015年以來，斯魯吉一直是蘋果CEO蒂姆·庫克(Tim Cook)為數(shù)不多的心腹之一。2019年，有傳言稱他將重返英特爾擔(dān)任CEO，當(dāng)時該公司步履蹣跚。
蘋果已推出四款M1芯片
在蘋果加州總部外，斯魯吉自稱是一位汽車愛好者，對德國工程有濃厚興趣。他喜歡他的車就像喜歡他的芯片，用他的話說是：“速度和激情。”
在他的下屬經(jīng)理和第三方心目中，斯魯吉以要求殘酷的事實(shí)而出名，他的會議關(guān)注的是問題，而不是成功。
Synopsys CEO阿特·德赫斯(Aart de Geus)稱，在他能回憶起的每一次與斯魯吉的會議上，這位高管都在推動與會者繼續(xù)改進(jìn)。Synopsys幫助蘋果和其他公司提升芯片性能。“他們只對最好的東西感興趣�！钡潞账拐f。
新冠疫情沖擊芯片測試
最大的擔(dān)憂之一要數(shù)新冠疫情的暴發(fā)，這可能會破壞蘋果為了在2020年秋季推出M1芯片而進(jìn)行的多年準(zhǔn)備工作。就在蘋果開始在投入生產(chǎn)前進(jìn)行艱巨的測試以驗(yàn)證芯片時，該公司也開始執(zhí)行遠(yuǎn)程工作命令。芯片生產(chǎn)是一個勞動密集型過程，需要工程師們擠在顯微鏡前檢查早期芯片的質(zhì)量。
對于蘋果來說，推遲新芯片的生產(chǎn)進(jìn)展不是一個選擇。因此，斯魯吉著手設(shè)計一種新的動態(tài)測試流程。知情人士稱，該團(tuán)隊(duì)在整個實(shí)驗(yàn)室都安裝了攝像頭，這樣工程師就可以遠(yuǎn)程檢查芯片。這是一種曾經(jīng)難以想象的改變，因?yàn)樵谔O果，保密和控制是至高無上的。
芯片測試因疫情變得困難
這種轉(zhuǎn)變之所以能夠順利過渡，部分歸因于斯魯吉的團(tuán)隊(duì)分布在全球各地，他們已經(jīng)習(xí)慣了通過視頻電話開展業(yè)務(wù)，并跨時區(qū)工作，他們在圣地亞哥和德國慕尼黑等遙遠(yuǎn)的地方協(xié)調(diào)工作。該公司正在這兩個地方投資數(shù)十億美元，將業(yè)務(wù)擴(kuò)展到為其無線技術(shù)能力設(shè)計芯片。
隨著芯片在2020年通過最終驗(yàn)證，臺積電工廠可以開始啟動生產(chǎn)。這家芯片代工巨頭也為英特爾生產(chǎn)芯片。CCS Insight的分析師韋恩·林認(rèn)為，自研芯片讓蘋果降低了從英特爾等供應(yīng)商購買芯片的成本�！八麄冿@然是在省錢�！彼f。
在2020年11月的蘋果年度產(chǎn)品發(fā)布會上，蘋果高管們通過預(yù)先錄制的視頻介紹新產(chǎn)品。斯魯吉對M1芯片的介紹是在公司的實(shí)驗(yàn)室錄制的，他提供了關(guān)于新芯片性能的重要細(xì)節(jié)，并宣稱：“M1是Mac的突破性芯片�！�
第一批用上M1芯片的電腦是不久之后上市銷售的MacBook Air和Mac Mini，隨后是在2021年推出的配備M1 Pro和M1 Max芯片到更高性能版電腦。第一款M1芯片擁有160億個晶體管。這個數(shù)字只會隨著性能更強(qiáng)的M1版本而增加。今年3月，與MacStudio電腦一起推出的M1 Ultra擁有1140億個晶體管，圖形處理單元的尺寸是第一款M1的8倍。
斯魯吉遵守了典型的蘋果風(fēng)格，對未來可能會發(fā)生什么保持沉默，包括蘋果是否為自動駕駛汽車開發(fā)了自己的強(qiáng)大處理器，類似于特斯拉為汽車開發(fā)處理器。
“我不打算談?wù)撨@些�！彼χf。(作者/簫雨)
