文章|半导体行业纵横苹果自研芯片设计在2007年第一代iPhone推出后不久就开始了,但直到2010年iPhone 4的A4处理器推出后,苹果才正式走上了自研芯片之路。
当A6处理器问世时,苹果的iPhone就已经是领先者了。
随后在2013年,苹果发布了A7,采用了全新的64位设计,并采用三星28纳米制程技术打造,开启了手机处理器64位时代的大门。
此后,A8、A9、A10几代进一步提升了核心数量和制程工艺,分别从20nm提升到16nm,性能也稳步提升。
后来A11也被称为性能怪兽。
A12-A16也始终坚持采用最新、最先进的芯片制造技术的原则。
然而,在近几代的发展中,可以发现下一代自研芯片的进度正在逐渐放缓。
很多人将这一结果归因于苹果这两年频繁的人员流动。
苹果自2019年以来就遭遇了严重的人才流失,用“屋漏偏逢连夜雨,船晚风大”来形容苹果近三年人才流失的现状更为贴切。
吹”。
2019 年 2 月,负责 A7 至 A12X 芯片开发的苹果首席芯片设计师杰拉德·威廉姆斯三世 (Gerard Williams III) 离开苹果。
他是苹果iPhone核心处理器和M1系列的首席架构师。
他走的时候,带走了很多关键的芯片工程师。
随后他与他人共同创立了一家新公司Nuvia,其主要业务是开发数据中心处理器。
同年,苹果聘请ARM首席架构师Mike Filippo担任苹果自研M1芯片的架构总监,取代Gerard Williams III。
随后今年年初,Mike Filippo 离开微软,从事处理器开发。
2021年12月,在苹果工作八年多的M1芯片设计总监Jeff Wilcox也宣布将离开苹果,重返英特尔。
Jeff Wilcox 随后公开出任英特尔设计工程团队首席技术官,负责客户端 SoC 的研发。
除了这三将的变化之外,同样在布局元宇宙的Meta也在增强现实和虚拟现实耳机、智能手表领域与苹果展开激烈竞争。
2021年,苹果将从增强现实、人工智能开始,从软件和硬件部门挖走约100名工程师。
近日,外媒 The Information 报道称,苹果芯片部门正在经历严重的人才流失,工程师和高管纷纷离开,以寻找更好的机会和改善工作条件。
苹果公司硬件技术高级副总裁约翰尼·斯鲁吉(Johnny Srouji)对这一问题表示担忧。
为了防止人才流失,苹果不止一次推出内部演讲,强调创业公司跳槽的风险。
苹果至少可以保证稳定和高回报。
在权衡利弊之后,它希望留住更多的高管和员工。
工程师。
人才流失对苹果的影响是内部的:GPU研发危机、处理器性能提升越来越缓慢。
2022年iPhone 14发布后,A16芯片受到多轮批评。
根据极客湾获得的 GB5 数据,与 A15 相比,A16 芯片的 CPU 单核性能从 1741 提升至 1882,提升约 8.1%。
多核的提升只有10%左右。
GPU部分的峰值性能并没有提高,只是提高了一点能效。
虽然与安卓旗舰相比,A16的CPU优势还在,尤其是单核性能领先一代以上,但其GPU优势已不复存在。
此外,据外媒报道,原计划搭载在iPhone 14Pro系列中的A16仿生芯片将具备光线追踪功能。
这个方案在最初的软件模拟测试中是可行的,但在芯片开发后期遇到了无法解决的问题:功耗超出预期。
业界预计苹果A17将采用台积电3nm工艺,有望降低功耗并解决散热问题。
同时GPU核心将加入光线追踪技术。
受限于A系列芯片研发放缓,苹果的处理器性能这几年提升甚微。
每次的改进实际上主要是由于芯片制造工艺的改进,而不是苹果的芯片设计。
研究公司 SemiAnalysis 的首席分析师迪伦·帕特尔 (Dylan Patel) 表示。
“自从杰拉德·威廉姆斯三世离开后,苹果的处理器性能增长明显放缓。
”外部:英特尔与高通加速处理器芯片研发 2021年年中,英特尔在一次在线直播活动中披露了英特尔未来5年的计划。
2020 年处理器路线图以及新的芯片和封装技术。
英特尔声称将在2025年重新夺回处理器领域的主导地位,英特尔挖走了苹果芯片总监杰夫·威尔科克斯(Jeff Wilcox)负责其设计工程,这也表明英特尔渴望恢复其在处理器领域的主场地位。
2021年初,Nuvia被高通以14亿美元收购,带来了Nuvia的三位联合创始人和100多名苹果工程师的人才资源,其中包括Apple M1 III的“首席架构师”Gerard Williams。
拥有Nuvia的高通公司大大加强了其ARM自研架构的设计能力。
目前,苹果A系列处理器与高通Snapdragon处理器之间的性能差距已经越来越小。
高通骁龙 8 Gen 2 在多核性能方面甚至赶上了苹果。
虽然人员流动是苹果A系列芯片自研放缓的原因之一,但还有很多其他影响因素。
其他影响因素:苹果芯片已进入常规优化。
苹果在介绍 A15 芯片时表示:苹果设计的真正独特之处在于,我们并不是简单地拿出一块超级强大的芯片,然后围绕它构建各种功能。
我们将从一个灵感开始,为您构思一次美妙的体验,然后共同努力将其变为现实。
如今,A系列芯片的规模已经达到了一定的水平。
以A15为例,在CPU和GPU方面都超越了对手30%+。
一方面,进一步的研究开发受到当前技术水平的限制。
另一方面,排除芯片本身,苹果手机对性能提升的需求也很强烈,对软件的需求也不会止步于此。
相比之下,更好的界面交互和更强的智能所能带来的回报可能比芯片动能的持续提升更大。
流程改进的步伐已经放缓。
苹果的A系列处理器之所以领先安卓阵营一两代,一方面是因为苹果强大的芯片设计能力,另一方面是因为苹果一直采用最新、最先进的芯片制造技术。
得益于台积电的代工支持,苹果自研芯片进展迅速,在供应链上获得了更多自主权。
然而,随着台积电的工艺进入3nm,工艺创新的步伐变得越来越慢。
受此影响,代工价格不断上涨,目前已高达2万美元。
目前,只有苹果公司能够负担得起如此昂贵的新工艺。
如果这种发展继续下去,意味着苹果将增加更多的产品成本,进一步压缩利润率。
对于追求利润最大化的苹果来说,这显然不符合其商业逻辑。
既然苹果自研芯片已经放缓,那么未来其芯片业务会不会有变化呢?苹果芯片的下一步是什么?焦点可能会转向 AR/VR 耳机。
2021 年初,苹果宣布硬件工程总监 Dan Riccio 将调任新职位。
后来证实重点领域将是AR/VR耳机。
近日,雅虎财经分析师 Dan Howley 在近期接受采访时表示,苹果将在 2023 年下半年推出 VR/AR 头戴式显示设备。
他表示,苹果的头显将是业界最先进的头显之一,应该会击败 Meta 的头戴式显示设备。
Oculus 2 和索尼即将推出的 PlayStation VR2。
他表示,相比元宇宙的概念,苹果更倾向于提供AR/VR沉浸式体验。
此前,天风证券分析师郭明启发布报告称,苹果AR耳机将配备性能与M1相当的“桌面级”芯片和索尼4K Mirco OLED显示屏。
目标是10年内取代iPhone,出货量预计突破100亿部。
仅 2021 年,苹果就获得了 11 项与 AR 耳机相关的专利。
自2013年以来,苹果陆续收购了十多家与AR领域相关的公司,涉及传感器、AR软件、AR内容生态乃至AR。
镜头等诸多方面。
可见,苹果在AR/VR耳机领域已经布局很长时间,并且抱有很高的期望。
集中精力改进Mac芯片 苹果可能会放慢改进iPhone芯片的步伐,专注于制造Mac芯片。
在过去一年半的时间里,苹果推出了五种主要类型的 Mac 芯片,从 M1 到 M1 Ultra 再到 M2。
但苹果资深泄密人士 Mark Gurman 预测,苹果将在未来一年左右推出更多产品,包括 M2 Pro、M2 Max、M2 Ultra 和 M3。
M系列芯片采用ARM架构。
根据数据统计机构Strategy Analytics的最新研究显示,2021年ARM架构笔记本处理器市场,仅苹果就凭借M1系列拿走了近90%的收入。
M1芯片不仅用于Mac,还用于2021款iPad Pro。
其性能比上一代iPad Pro提升50%以上,创下了iPad历史上的新速度。
现在,苹果还采取措施巩固其芯片业务,包括选择在 iPad 和即将推出的混合现实 (MR) 耳机中安装 Mac 芯片。
例如:苹果首款AR/VR头显可能会采用旗舰芯片M2,支持16G内存。
该公司还将在 HomePod 中使用 Apple Watch 芯片。
这意味着未来不再需要为iPad、耳机和HomePods开发专用芯片,M系列芯片的应用范围将更加广泛。
结论 近日,A17芯片的参数曝光。
苹果A17 Bionic芯片将采用台积电最新的3nm工艺生产,并集成高通的5G芯片。
据称,由于苹果首席芯片设计师辞职,苹果A17 Bionic芯片的性能和架构将主要由苹果A16 Bionic芯片决定。
修改后,仍将采用6核架构CPU,并更加注重能源优化和电池续航。
也就是说,A17在性能上不会有明显的优化,但在能耗上会有更好的表现。
苹果依靠M系列和A系列芯片强大的性能功耗比以及苹果独特的互联网生态系统,在移动生态系统中拥有很大的优势。
未来A17是否会被高通超越尚不得而知。