苹果的芯酸往事

2010 年 4 月 3 日，苹果发布第一代 iPad。在发布会上，乔布斯习惯性地用极致词汇向世人介绍这款产品：iPad 搭载了我们有史以来最强大的芯片，强大到 “让人尖叫”。紧接着，他身后的屏幕上出现一行傲娇白字：“Apple A4 Chip”。

这款首次被冠以苹果之名的芯片，半年后被搭载到了一代神机 iPhone 4 之上。只可惜，A4 的光芒被淹没在 iPhone 4 棱角分明的纯平机身、Retina 视网膜屏幕，以及新增多任务和文件夹功能的 iOS 4 之下。

科技分析师也大泼冷水：“我不觉得 A4 有多令人信服，似乎都算不上啥新产品。就算是，也没太大新意。”

当时，很少有人会预见到，从 A4 的平淡无奇，到 A13 的无可匹敌，作为近 20 年最成功的消费电子公司，苹果公司还同时建立起移动芯片霸权，成为最成功的芯片公司之一。

而这十年漫漫造芯之路，其实要从更久远的芯酸往事讲起。

一、PC 时代苹果的芯酸往事

苹果本是七十年代个人电脑时代的开创者，却起个大早赶了个晚集，眼睁睁看着微软和英特尔在八十年代，凭借兼容和授权模式抢占市场，建立起牢不可破的 Wintel 联盟。

在 Wintel 体系中，下游整机厂左手高性能芯片，右手最新款操作系统，依靠高度产业分工，自己只要做好组装销售，就能在广阔的时代红利面前数钱数到手发软。惠普、戴尔，包括后来的联想，都是受益于此而崛起的。

贸工技虽好，但所有整机厂都有一个共同的心病：只赚不到 5% 的毛利，却要受 95% 的夹板气；明明芯片交付延迟，自己却要为之背锅，打乱产品节奏。

就比如堪称移动芯片领域 bug 般存在的高通骁龙 810，2016 年发布时，以一种自杀式袭击的方式，干掉了智能机领域近一半的玩家。那一年 810 先是延迟发布，后是被吐槽发热严重。没有备胎的 HTC、索尼与摩托罗拉，顶着 bug 强上，终于在那一年彻底告别智能手机，小米 5 则被迫延迟一年发布，最终市场份额被 OV 华为反超。

而这种倒霉事，PC 时代的苹果其实也没少遇到。

九十年代，始终看盖茨不对眼的乔帮主不屑委身 Wintel，曾拉来 IBM 和摩托罗拉组成了一个叫 “AIM” 的组合。其中，IBM 与摩托罗拉研发 PowerPC 处理器，苹果和 IBM 负责软件。

只可惜，蜜月期刚刚开始。2000 年，AMD 就首发了全球首款 1GHz 主频的芯片。次年，英特尔的 “奔腾” P3 又冲上了 1.13GHz 宝座。而摩托罗拉却因为技术原因，在 500MHz 的性能上被卡脖子。崩溃的乔布斯，一边顶着用户骂声以原价售出降了 50MHz 的电脑，一边在电话里痛斥摩托罗拉 CEO 高尔文 “你们的芯片烂透了”，两人为此大吵一架。^[1]

摩托罗拉是猪队友，IBM 也不是什么黄金辅助。通过将高性能服务器芯片下放桌面市场，IBM 曾一度帮着苹果改换门庭。只可惜，到了 2004 年，在 90nm 工艺的升级款芯片上，IBM 连续两个季度产能不足，导致苹果将新电脑的发售日期推迟至九月以后，错过了开学换机潮。

接二连三的问题出现，最终还是乔帮主放下了身段。

2006 年的 Macworld 大会上，英特尔 CEO 保罗・欧德宁身穿一套滑稽的实验室外套，在干冰烟雾中登场亮相。在以一种交党费般的虔诚将怀中的硅片交给乔布斯时，欧德宁讲出了一句影响两家企业此后 15 年合作的经典台词：“报告史蒂夫，英特尔准备好了！”

愿意配合当年电脑市占率仅有 3% 的苹果演这一场大戏，英特尔其实还另有算盘。当年，移动端崛起趋势已经日渐明显，苹果已靠着 iPod 在娱乐业崭露头角，正虎视眈眈打算入局智能手机和平板电脑，文体两开花。靠着在 PC 领域卖乔帮主一个人情，欧德宁想借着自家凌动（Atom）系列的旧船票，搭上苹果的这艘移动时代新游轮。

但他不知道的是：已经在 PC 时代错付了一次又一次的苹果，在移动时代，正在筹谋着一个更隐秘，也更宏大的造芯计划。

二、移动时代苹果自研芯片的杀招与后手

驱虎吞狼是苹果使出的第一招。前几代 iPhone 中，苹果先选用了三星的处理器，随后，又与英特尔在 iPad 上的合作不欢而散。对此，乔布斯给出了一个冠冕堂皇的解释：一来英特尔不够灵活，二来自己的东西会有被卖给竞争对手的风险。

与乔布斯打了几十年交道的欧德宁，直接戳破他的谎言：“这只是乔布斯控制欲的另一个表现，他想控制产品的每一个环节，从芯片到材料……”^[1]

果不其然，2010 年 4 月，苹果秘密自研的 A4 芯片正式登台亮相。

之后十年，A 系列从新入局的菜鸟玩家逐渐进化为独孤求败的王者。从首次采用自家 Swift 架构的 A6，到首款移动 64 位处理器 A7，苹果成为了各家安卓企业竞相 “吊打” 的对象。最新的 A13 Bionic 采用 7 纳米工艺，有 85 亿个晶体管，每秒运算数超过一万亿次，性能是当年 A4 的 70 倍，功耗却比上代 A12 又降低了 30%。

A 系列芯片成功的背后，是苹果造芯的两大杀招与后手：

收购专利，高薪挖人，是苹果造芯的第一重杀招。

花费数千万美元从 ARM 买来了最高等级的架构授权后，2008 年，苹果 2.78 亿美金收购 P.A. 半导体，打响了芯片自研的第一枪，其产品也成为了后来 A 系列芯片的前身。紧接着，苹果又以 1.2 亿收购 Intrinsity，两家公司加起来，一共为苹果带来超过 250 位优秀工程师。

此外，做闪存控制器的 Anobit 公司，做通信芯片的 Passif 半导体，飞思卡尔的 200 余项专利，也在日后相继被苹果收入囊中。

能收购企业，苹果绝不只是收购专利；但如果遇到收购不了的企业，苹果就是高薪挖人。

苹果主管硬件的高级副总裁 Johny Srouji，曾在英特尔和 IBM 担任研发经理。在苹果只工作了两年，就带头研发出了 A4 和 A5 芯片架构大神的 Jim Keller，老东家是 AMD，同时也是日后 “锐龙” 团队的负责人。加上 AMD 的 Bob Drebin，ATI 的 Raja Koduri，IBM 的 Mark Papermaste，星光熠熠的苹果芯片大军背后，其实是整个美国芯片设计的群英荟萃。

不贪心，专注芯片设计，是苹果成功的第二重后手。

芯片厂商有三种角色，一是设计制造两手抓的 IDM，二是只设计不制造的 Fabless，三是专做代工制造的 Foundry。早年的芯片企业，几乎都是 IDM 起家，但是随着芯片制程越来越精密，晶圆尺寸越来越大，芯片制造的风险也就越来越大。仅一座 12 寸晶圆厂，投入就已经抵得上半座三峡大坝，14nm 更是绝大多数 IDM 制程的巅峰。

相比一度坚持 IDM，导致产品性能被 AMD 反超的英特尔，苹果一开始就选择了风险更小、也更专业的 Fabless 模式。A4 到 A7，苹果先将代工交给了老对手三星，此后除了 A9 芯片曾采取台积电、三星的双代工外，苹果与台积电从 A8 时代开始，就彼此深度绑定。

为争取订单，2010 年，苹果 COO 杰夫・威廉姆斯就曾和台积电创始人张忠谋私下聚餐，张忠谋向苹果承诺：“台积电永远不会突破制造与封测的边界。” ^[2]

更让苹果惊喜的是，为保证让苹果能用上最先进的芯片制程，台积电此后每年投入几十亿美元搞研发，先后帮助苹果用 28nm 赶走三星，在 16nm 奠定地位，之后凭借 10nm 扩大优势，最后送上 7nm 工艺，打造独孤求败的 A13 Bionic。

不过，苹果的杀招与后手也不总是有用的，尤其是遇到了 GPU 的喜马拉雅，与高通基带的太平洋时。

2017 年之前，Imagination 曾凭借着为苹果提供 GPU，而成为移动芯片领域的一霸，只不过苹果一朝宣布 GPU 自研，Imagination 股价随之腰斩 75%。谁曾想三年过去，苹果的自研 GPU 依旧石沉大海。最后面对现实，和 Imagination 重新签订了授权协议。

基带芯片苹果也是有苦难言。智能手机普及后，这个细分市场就被在通讯领域积累多年的高通把持。苹果付出的代价是每台 iPhone BOM 的 5%。2017 年起，苹果试探性的在 iPhone 7 的部分产品中使用了英特尔基带，此后又在 iPhone 8 时代完全抛弃高通转投英特尔怀抱。

结果英特尔基带性能堪忧。比如为满足苹果 iPhone XS 系列需求，英特尔提前一年多时间就开始了对自家 7560 基带的改进。然而历经四次大改，时间一拖再拖，iPhone XS、XR 还是被基带拖累，出现了信号差、不稳定的问题。苹果又重新找回高通合作。

三、尾声

造芯一为自主，二来为钱；更重要的是，这是苹果之所以成为苹果的独一法门。

而苹果与一众对手的区别就是在于，一个根据软的需求来规划自己的芯片设计，软硬件强耦合；一个只能根据别人的芯片，来开发自己的功能，一不留神还会翻车。

2019 年年底小米首发 CC9 Pro，定价 2599 元，搭载一亿像素。这本该是个雷布斯交朋友的诚意之品，但用过 CC9 Pro 的人都知道，这款手机搭载的骁龙 730G 能支持的单镜头最佳像素其实只有 3600 万。强上一亿像素，一张照片就能运算卡顿五秒，128GB 的存储，就算卸载清空全部数据，也就只够存储两千多张照片。

怎么说呢？小马拉大车。而苹果的不同，就在于合适，在于协调。

苹果芯片部门的一位工程师还记得，当年在部门里经常能见到软件工程师，还有乔尼・艾维带领的设计团队，排队向芯片负责人 Johny Srouji 提需求，他们就像是如今互联网公司里的产品经理，细致准备着演示文档。^[3]

这可能也解释了为什么一个在 2007 年初还没有涉足手机或芯片业务的公司，能拥有如此强大的设计实力和产能，统治着移动生态系统。

是苹果成就了 A 系列芯片，而同样，A 系列芯片也成就了如今的苹果。

来源：远川科技评论（ID：kechuangych）