這個月,我們看到有兩家公司因?yàn)樘O果的決定而遭到重大打擊,第一家是ImaginationTechnologies公司,蘋果基本上已經(jīng)確定在未來兩年時間內(nèi)放棄PowerVRGPU,轉(zhuǎn)而改用自主設(shè)計(jì),導(dǎo)致ImaginationTechnologies股價(jià)順跌了七成。第二家是DialogSemiconductor,據(jù)說蘋果已經(jīng)自主設(shè)計(jì)電源管理集成電路,因此該公司的股價(jià)也下跌了超過三分之一。
很顯然,蘋果正在不斷擺脫供應(yīng)商的零部件產(chǎn)品,更多地實(shí)現(xiàn)自給自足。那么,蘋果下一個自主定制的組件會是什么呢?
CPU內(nèi)核定制的優(yōu)勢不可否認(rèn)
不少人認(rèn)為蘋果的做法很瘋狂,其實(shí)很正常,蘋果長期以來一直在做這樣的事情,而且自主搞定的組件都不賴,CPU就是個最好的例子,從早期的A4到今天的A10芯片,蘋果無疑不是基于ARM授權(quán)的指令集定制自主CPU核心,而且A10目前的CPU性能仍不落后于最新發(fā)布的Snapdragon835。
如此來看,蘋果確實(shí)有理由繼續(xù)自主定制各種組件,畢竟其優(yōu)勢是進(jìn)一步將優(yōu)勢擴(kuò)大,更好的為自己的設(shè)備服務(wù)。可以看到,從最初幾代自主定制的CPU開始,蘋果A系列芯片就能夠一直保持業(yè)內(nèi)最強(qiáng)的單線程CPU性能了,并且遠(yuǎn)高于公版ARM設(shè)計(jì)規(guī)定的數(shù)字,每一代提升都不小。簡單地說,定制CPU目前最明顯的兩個優(yōu)點(diǎn)是:
-每個單元性能發(fā)揮僅需較低的功耗(保證每個時鐘周期更高的性能)。
-每線程應(yīng)用提供最大的性能。大多數(shù)時間,用戶都只使用單個應(yīng)用程序,因此無論是用戶界面本身或者通過應(yīng)用執(zhí)行的任務(wù),都能轉(zhuǎn)化為更高的性能。
初期自主定制A5芯片對比A6芯片,單線程性能帶來的提升巨大,達(dá)到150%,下面是Geekbench4的跑分成績圖對比鮮明:
如此巨大的性能跳躍,每一次都能給蘋果帶來當(dāng)時最大的性能優(yōu)勢,要知道早期也只有高通能夠不依賴公版的ARM內(nèi)核設(shè)計(jì)。為此蘋果最大的競爭對手三星,在當(dāng)時也不得不依靠特殊的方式來與蘋果比拼性能,即多內(nèi)核、高頻率的手段,結(jié)果就是GalaxyS2還能在性能上輕而易舉地超過iPhone4S性能,畢竟更高頻率。
事實(shí)上,三星到了GalaxyS3這一代就不能再繼續(xù)耍同樣的手段了,因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)的Cortex-A9公版內(nèi)核,以及高通定制的Krait內(nèi)核,已經(jīng)拉高到了1.3GHz的頻率,而蘋果的A6芯片單核性能至少相比A5改進(jìn)了50%,但實(shí)際整體提升150%。每一年如此反復(fù),蘋果的定制內(nèi)核都能基于領(lǐng)先優(yōu)勢,并且在不增加電池容量的情況下,功耗水平維持得相當(dāng)不錯。最終導(dǎo)致三星今天也不得不效仿蘋果,為了性能而對CPU內(nèi)核進(jìn)行定制。
那自主定制的GPU呢
ImaginationTechnologies的PowerVRGPU并不差,但蘋果為何要定制呢?答案依然是兩個字:優(yōu)勢!
成本優(yōu)勢:只能說是部分原因之一。蘋果在2016財(cái)年給ImaginationTechnologies的專利授權(quán)費(fèi)高達(dá)8100萬美元,如果平攤到每一部iPhone上大概是0.4美元,顯然成本不是主要因素。蘋果是ImaginationTechnologies的股東之一,能拿到更低價(jià)也很正常。不過自主設(shè)計(jì)GPU,每一年所付出的費(fèi)用可能就不止上面這個數(shù)字了,除了自有資源之外,必然還包括提供給第三方的授權(quán)費(fèi)。
性能優(yōu)化:最主要的原因,而且性能上的優(yōu)勢可以轉(zhuǎn)變?yōu)楣膬?yōu)勢,只以較低的頻率就能擠出更高的GPU性能,至于更多優(yōu)勢完全可以參考CPU。
蘋果已經(jīng)從A8開始基于ImaginationTechnologies的IP定制GPU,在GPU上依然沒能發(fā)揮巨大的優(yōu)勢。可能很多人認(rèn)為iPhone屏幕分辨率比競爭對手低,性能才得以發(fā)揮出來。不過,在offscreen原始性能方面,下面的圖表還是能夠看到蘋果領(lǐng)先對手的性能差距:
不過,這樣的性能優(yōu)勢都沒有實(shí)現(xiàn)長期維持,或者能夠保持一兩年時間,最新出爐的Snapdragon835同樣給A10帶來了競爭壓力。對此,蘋果也許有兩種可能的選擇:
-艱難之路。完全自主開發(fā)和設(shè)計(jì)GPU內(nèi)核,不過ImaginationTechnologies公司不認(rèn)為蘋果有這個能力,主要是關(guān)于IP知識產(chǎn)權(quán)方面,無法在未取得授權(quán)的情況下完全自主設(shè)計(jì)GPU。
-簡易之路。最簡單的方法就是繼續(xù)定制GPU,方法類似于CPU,其中的設(shè)計(jì)和知識產(chǎn)品來自其他公司。舉個例子來說,ARMMaliGPU就是理想的選擇,近期G71在業(yè)內(nèi)好評不斷,還可以選擇AMD或Nvidia的GPU設(shè)計(jì)進(jìn)行定制。其中Nvidia是圖形處理行業(yè)的領(lǐng)頭羊,之前Tegra芯片的GPU已經(jīng)充分證明實(shí)力。因此,在除ImaginationTechnologies之外,蘋果仍可考慮基于其他公司的優(yōu)質(zhì)GPU設(shè)計(jì)進(jìn)行定制。
下一步會是什么呢?
蘋果已經(jīng)在CPU定制領(lǐng)域爐火純青,相同的策略很快將會延續(xù)到GPU上。那么,接下來還有可能對哪一些組件采取相似的策略呢?
-定制桌面級CPU?
大量專家和分析師認(rèn)為蘋果既然已經(jīng)考慮了定制移動CPU,因?yàn)榘凑漳壳疤O果針對其SoC不斷優(yōu)化和改進(jìn)之路,到達(dá)一定程度之后,性能應(yīng)該足以驅(qū)動MacBook筆記本電腦,包括不斷增強(qiáng)的單核性能,以及堆更多的高性能內(nèi)核,未來不排除在入門級桌面產(chǎn)品中拋棄英特爾處理器的可能性。
另外,目前蘋果只是針對移動設(shè)備優(yōu)化性能,功耗有嚴(yán)格的性質(zhì),在更高功率的筆記本電腦或臺式機(jī)上,更高的功率理論上也能達(dá)到必要的性能,取代英特爾芯片不是不可能。不過,在本月初蘋果與幾位記者在總部召開的一次小型圓桌會議上,當(dāng)天被問及是否考慮ARM的Mac產(chǎn)品時,蘋果確認(rèn)仍繼續(xù)使用英特爾處理器。
當(dāng)時蘋果全球市場營銷高級副總裁PhilSchiller只說了一個詞:NO。
自主調(diào)制解調(diào)器
目前蘋果主要使用來自高通或英特爾的獨(dú)立調(diào)制解調(diào)器解決方案。不過,在芯片內(nèi)部整合連接性功能是一枚高級芯片的必經(jīng)之路,有助于減少主板面積,目前高通和華為已經(jīng)分別在Snapdragon和麒麟處理器上展開相關(guān)工作了。蘋果的另一競爭對手三星,也已經(jīng)有好幾年的調(diào)制解調(diào)器開發(fā)經(jīng)驗(yàn),而且三星官方曾表示,預(yù)計(jì)2017年年底的Exynos芯片就能完成對調(diào)制解調(diào)器的整合工作。
蘋果目前與高通雖然合作很長時間了,但蘋果對高通的合作并不滿意,前段時間還因高通收的專利費(fèi)過高將其告上了法庭?,F(xiàn)在蘋果有英特爾作第二選擇,但要減少高通的依賴,不是沒有可能考慮自主調(diào)制解調(diào)器。4月14日有來自業(yè)內(nèi)人士的爆料稱,蘋果研發(fā)調(diào)制解調(diào)器的項(xiàng)目有五六年時間了,下半年產(chǎn)品就能出樣,2018年就準(zhǔn)備改用自己研發(fā)的4G調(diào)制解調(diào)器了。
我們不清楚去年蘋果與英特爾合作供應(yīng)調(diào)制解調(diào)器的目的,不過據(jù)推測有可能與布局自主調(diào)制解調(diào)器有關(guān),CPU、GPU、電源管理單元和調(diào)制解調(diào)器這些都是SoC一體式芯片的重要組成部分,蘋果可能真不打算不放過。
-音頻編解碼器
目前,蘋果為iPhone7準(zhǔn)備了4個的音頻相關(guān)IC元件,其中3個在手機(jī)內(nèi)部主板上,另1個則是在Lightning轉(zhuǎn)3.5mm耳機(jī)接口的轉(zhuǎn)換器當(dāng)中??梢酝茰y,主板上的3個IC中有2個可能分別驅(qū)動頂部和底部的揚(yáng)聲器,另一個可能是為Lightning接口音頻服務(wù),畢竟Lightning接口完全數(shù)字化,存在音頻IC并不奇怪。
蘋果目前已經(jīng)去除耳機(jī)接口,未來考慮去除用于過渡轉(zhuǎn)換器是很正常的事情,相關(guān)音頻IC也將隨之消失。不過,音頻芯片現(xiàn)在大多整合放大器,而音頻編碼解碼功能開始由協(xié)處理器提供,所以iPhone的音頻芯片會與電源管理單元整合到一起。既然現(xiàn)在蘋果已經(jīng)考慮自主設(shè)計(jì)電源管理單元,那么接下來再做系統(tǒng)級的音頻芯片也不是不可能的事情。
小結(jié)
我們無法預(yù)知蘋果未來還會對哪些關(guān)鍵組件進(jìn)行自主定制,不過蘋果目前已越來越重視芯片和內(nèi)部組件的設(shè)計(jì)和研發(fā),目的就是保持在性能、功能和成本上形成巨大的競爭優(yōu)勢,在未來數(shù)月或數(shù)年時間里,我們可能會看到蘋果逐步拋棄更多的組件供應(yīng)商。雖然這對于供應(yīng)商而言蘋果顯得無情,但是恰恰表明蘋果正試圖在自家產(chǎn)品中擁有更多的核心技術(shù)。
蘋果已經(jīng)將定制芯片作為長期重要戰(zhàn)略優(yōu)勢之一,所以我們看到了自主S系列芯片、T系列芯片和自主儲存控制器等,因?yàn)殚_發(fā)定制芯片所需的巨大資源正好是其他諸多競爭對手所不具備的,哪怕部分芯片如GPU的復(fù)雜程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過蘋果迄今所作出的任何廠商,但蘋果依然會想盡一切可能地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品自主定制化,保持在現(xiàn)代移動計(jì)算中持續(xù)占據(jù)主導(dǎo)地位。