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苹果制造晶片的每一步都走对了,全都因为他

苹果制造晶片的每一步都走对了,全都因为他

分类:科技

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可能连贾伯斯都不知道,在 2007 年做的一个决定,让今天的苹果成为了一个「半导体巨头」。从 2007 年下决心做晶片,到现在 Apple Silicon 遍地开花,涵盖 iPhone、iPad、Mac 等几乎苹果所有的产品线。

最关键的是,苹果并不是一个传统的晶片设计公司,他们所倾力的 A 系列、M 系列晶片,不过是为了让产品与众不同。



苹果 M1 晶片「天团」.



并且苹果晶片并不外售,仅存在于苹果产品之中。能做到如此的成就,并非易事。CCS Insight 分析师 Wayne Lam 甚至预估苹果晶片部门将会成为全球收入十二大晶片公司,达到这一成就,苹果不过才用了 15 年。



苹果硬体高阶副总裁 Johny Srouji. 图片来源:Apple



随着晶片的强势表现,苹果发表会上关乎性能的描述,也从 Tim Cook 转交给了 Johny Srouji。



他并不喜欢在 Apple Park 中所搭建的情境里照本宣科,更喜欢在苹果位于以色列的晶片研发中心里实景录制。



身处矩阵中的 Johny Srouji. 图片来源:Bloomberg



在那里,桌上有着一排排订制的 Mac mini 用来在各种温度和压力条件下测试原型晶片,走道里有着无数裸露的电路板和晶片。



「这里就像《骇客任务》中的母体(Matrix)」,这是 Srouji 曾在采访时做了如此的比喻。



 海尔兹利亚(Herzliya)苹果研发中心.



2012 年,苹果收购以色列快闪记忆体驱动控制器制造商 Anobit,并随后在以色列海尔兹利亚(Herzliya)新设立了苹果研发中心。



加上此前已有的海法(Haifa)研发中心,目前 Apple Silicon 团队大约共拥有 1000 多名员工,团队成员分布在以色列的两个研发中心、美国库比蒂诺和世界各地。



开端

2008 年,贾伯斯透过并购 P.A. Semi 和 Intrinsty,集齐了两位传奇晶片设计师 Sribalan Santhanam、Jim Keller 以及曾在 Intel 和 IBM 工作的 Johny Srouji,后续他们也成为苹果晶片团队的灵魂人物。





团队融合完,加上先前斥资从 ARM 那里买下了高阶架构授权,不到两年,A4 晶片就顺利登场,随着 iPhone 4 一同颠覆了智慧型手机行业。



不过彼时,A4 晶片被贾伯斯独创的「视网膜」萤幕光芒所掩盖,且 A4 核心架构也与三星处理器比较类似,并未引起业界的注意。



iPhone 4 拆解. 图片来源:gdgt



A4 晶片也是 Johny Srouji 团队的第一个作品,同时对于苹果来说,则是第一次掌握了 iPhone SoC 的自主权。



Johny Srouji 回忆,晶片设计像是规划一座错综复杂的城市,只不过这座城市仅有指尖那么大。





「如果你弄错了一个电晶体,它会让整块晶片无法高效工作,整个设备也随之反应迟钝。它(晶片)不是软体,无法透过 OTA 进行升级和弥补错误,当它出厂时,必须保证每个电晶体都在正确的执行。」



或许也正是保持着如此的敬畏,A4 晶片只是按部就班的设计和生产,并最终准时的出现在 iPhone 4 之中。



纵观 A 系列、M 系列晶片,A4 是苹果制造晶片的开始,也是 Johny Srouji 创造苹果 ARM 时代的开始。



颠覆

本以为,苹果 A 的晶片会继续按部就班,与各大同行保持「共进退」。2013 年,Johny Srouji 就开启了「颠覆」旧行业之旅。



当时 AnandTech 科技网站主编的 Ryan Smith 曾高呼「A7 真的颠覆了世界」,而这个「世界」指的就是传统晶片厂商掌控之下的智慧型手机 SoC。



A7 晶片采用了 64bit 的 ARMv8 架构,iPhone 5s 也成为首款搭载 64 位元处理器的智慧型手机。





同时,在 A7 的加持之下,iPhone 5s 拥有了 Touch ID 指纹辨识功能,后续也推动了生物辨识成为智慧型手机行业标准配备。



而 A7 则加速了手机 SoC 向 64bit 转变的速度,高通也受此影响,放弃正在研发的 32bit 晶片专案,倾其资源开始投向 64bit,以追赶苹果。



Apple A7. 图片来源:iMore



在看到竞争对手面对 A7 这块 64bit 晶片做出仓促的决策时,Srouji 到现在回忆依旧难以掩盖嘴角的笑意。



A7 可以说是苹果造晶历史上的一个里程碑。历经四代,A 系晶片已然开始引领行业。



里程碑

而下一个里程碑,既可以说是 A 系晶片本身,也可以说是 Johny Srouji 本人。



很早开始,苹果就开始在 iPad 上使用与 iPhone 不同的晶片,或者说是魔改版。你可以说苹果未雨绸缪想要把平板做大做强,但那时平板对于很多人来说它不过是一个大萤幕的娱乐设备罢了。





随着 iPhone 6 Plus 出现,iPhone 萤幕尺寸一下子突破到了 5.5 英吋,随之带来的是 2.2 亿台创纪录的销量。



但在光鲜的背后,iPad 却有些迷茫,夹在 iPhone 和 Mac 中间,定位有些不明。于是苹果打算改变一下 iPad,为他加个 Pro 的字尾,萤幕扩大到 12.9 英吋,并计画在 2015 年春季发布。



iPad Pro 12.9. 图片来源:iMore



不过,iPad Pro 生产并不顺,硬体、软体和设计都未准备到位,最终 Tim Cook 决定延迟至秋季,也就是与 iPhone 6s 系列一同发布。



这给予了行销、设计、软体等团队更多的时间,但对于 Srouji 团队来说,时间却更紧迫了。



要知道原本给 iPad Pro 准备的 SoC 是 iPad Air 2 同款的 A8X(一年前的旧处理器),倘若时间拖到 9 月份,则就需要配备最新的 A9X,也就意味着需要同时发布 A9 与 A9X。





关键的是,为了凸显 Pro 特性,A9X 还得与 A9 在性能上有着足够的区分。



最终,Srouji 团队欣然接受了这个挑战,并花费了半年的时间完成了 A9X 的量产,而 iPad Pro 12.9 也准时登场。



同年 12 月,Johny Srouji 成功晋升管理层,成为掌管苹果硬体的高阶副总裁,并额外获得了 9 万股的股票奖励。



 搭载 M1 晶片的 iPad Pro 12.9.



现在来看,iPad Pro 这条产品线的重要性不言而喻,让苹果喊出了「你的下一台电脑何必是电脑」的豪言,根本的缘由还是由于 iPad Pro 背后有着足够强大的晶片。



以前是 A 系列的魔改版,而现在已经成为「桌上型」等级的 M 系列。



转折

2017 年,成为苹果副总裁的 Srouji 又遇到了苹果造晶史上的下一个里程碑,「把 Intel 踢出局」。



专注于半导体行业 50 多年的分析师 Mike Demler 对于苹果所做的抉择曾表示「他们最初准备把 Intel 踢出局表现的有些犹豫」,「但这促使 Mac 成为一个更具统治力的平台。」



同年,苹果高层曾找到一些资深科技媒体召开了圆桌沟通会,目的就是为性能表现低下的 Mac Pro 道歉,并表示苹果正着力扭转 Mac Pro 的颓势。



而当年亲历这场 Mac Pro Lives 会议的 John Gruber 曾在自己的部落格里写下了「事实胜于雄辩」的总结,并希望苹果赶紧付诸于行动。



图片来源:Unbox Therapy



关于 Mac Pro 的争论点在于 Intel 处理器,性能不足以承接 Mac Pro 这款产品,同时同期的 MacBook、Mac mini 一并由于能效比不高而受到抱怨,甚至是投诉。



在下定决心之前,苹果内部也进行过激烈的争辩,一方始终认为传统的 PC 厂商并不会独自承担处理器的设计和开发,这存在巨大的风险。





且苹果需要的是能适用 Mac mini 到 Mac Pro 所有不同定位 Mac 的一系列晶片,难度巨大。



而 Johny Srouji 则提出了两则思考,一个是如果成功,我们能否提供比 Intel Mac 体验更好的产品?



另一个则是,这个计画与 A 系晶片一样,需要年复一年的更新,甚至还要提供更多的晶片版本来适用更多的产品,是一项浩大的工程。



最终,Johny Srouji 和他的团队迎接了这个挑战,就如同他说过「困难是好事,容易的路其实只会浪费时间」。





对于这两则思考,在开发 M 晶片的 Mac 时,Johny Srouji 不断地游走于设计团队、软体团队和苹果组建的 Pro Workflow 团队,其晶片团队与其他团队的合作越来越紧密。



并且,Apple Silicon 晶片架构师采用了可扩展架构来应对不同定位的 Mac 产品,加入了 SoC 概念,将记忆体与 CPU、GPU 一同封装起来,以解决数据传输的延迟。





随着 M1 系列晶片的成功,苹果也对 Mac 产品线进行大刀阔斧的改革,废除了唯轻薄论,回归了 Mac 该有的样子。



Mac 也成功抢走了 iPhone 的风头,让我们喊出了「苹果又变回了电脑公司」。



改变

Apple Silicon 团队也逐步成为苹果所有产品开发的中心,而掌门人 Johny Srouji 的影响力也越来越大,甚至也被看成会是接任 Tim Cook 的候选人。



为了提高效率,Johny Srouji 设计了一套新的测试流程,在整个实验室中安装了镜头,方便世界各地的工程师进行远端检查,这其实有违苹果保密章程。



惊艳众人的 UltraFusion 架构.



另外,为了 A 系列晶片和 M 系列晶片时刻保持领先地位,苹果自 2015 年开始每年都会加大研发投入,到了 2021 年有望超过 200 亿美元。



至于 Apple Silicon 团队怎么花,以及为什么要投入,作为 CEO 的 Tim Cook 从不过问,一切都交由 Johny Srouji 安排。



在以往,苹果发布会上的主角往往都是 Jony Ive 和他的设计团队,或者为 iPhone、iPad、Mac 带来新功能的软体团队。





他们总会有许多角度可以炫耀,比如优雅的机身设计,打破硬体壁垒的生态融合。但从 M1 诞生开始,苹果发布会上的主角也渐渐由 Apple Silicon 接棒,我们更愿意看到 M 晶片有着多强的能效比,也愿意看到搭载 M 晶片的产品会有着如何的新形态。



而这一切都会是 Johny Srouji 站在自认为是「矩阵」的苹果晶片实验室里,为我们徐徐道来。



关于苹果造晶片的故事可能已经听过许多,但我仍然喜欢以 Johny Srouji 这个苹果晶片背后的男人为主角再去回味一遍。



  • 本文授权转载自:ifanr
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    2022-05-16 00:20:01 

      虽然是刚进入秋天,但是气温还是感觉有明显的变化,再过一段时期,秋风萧肃恐怕是最好的写照,那么秋季不妨喝一些牛奶进行滋补吧!有甜有苦,很真

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