苹果-英特尔离婚的利与弊

操作系统和ios没有必要合并,但苹果可以在mac电脑上抛弃英特尔,或者在iPhone和iPad上采用英特尔

操作系统和ios没有必要合并,但苹果可以在mac电脑上抛弃英特尔,或者在iPhone和iPad上采用英特尔

有传言称,苹果将把麦金塔电脑的x86处理器换成与arm兼容的芯片,就像iPhone、iPad和其他iOS设备上使用的那样。这有可能吗?这是个好主意吗?

苹果家谱

谣言不是凭空而来的。2010年底,时任首席执行官史蒂夫•乔布斯(Steve Jobs)曾建议iOS和OS X最终会合并。2011年中期,苹果认为英特尔的核心芯片耗电太大并暗示可能会将Mac换成基于arm的cpu。

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或许考虑到苹果之前在芯片更换上的成功——首先是1994年的摩托罗拉680x0到IBM/摩托罗拉PowerPC,然后是2005年的PowerPC到英特尔x86——英特尔很快提醒业界它是节能的“常春藤桥”的核心处理器和“Medfield”原子处理器在工作中。“常春藤之桥”于2012年中期开始发售,为mac和Windows ultrabook提供动力。

“放弃英特尔”谣言的背后是什么尽管英特尔致力于提高x86处理器的能耗效率,但有关苹果将放弃x86处理器的传言仍在继续,这可能是因为智能手机对英特尔Atom处理器的采用缓慢,或者是因为苹果一直在制造自己的处理器基于arm的a系列cpu在iPad上运行得更快。但持续的谣言可能是错误的。毕竟,我们仍然听说美国宇航局伪造了阿波罗登月计划猫王还活着。

尽管关于苹果的传言更加可信,但这并不能证明它是真的。即使有报道称苹果已经在实验室中安装了iOS系统,并在基于arm的mac电脑上运行,这种突变也不一定会发生。实验室极客们总是在谋划着什么。此外,谣言有各种不同的表现形式。一些人说,苹果将放弃OS X,在不改变处理器的情况下将Mac换成iOS。另一些人则反驳了这一传言,他们预测,当英特尔的Atom处理器在能效方面比ARM更具竞争力时,苹果将把iOS设备换成x86设备。

所有这些猜测背后的共同点是,苹果最终将合并其两大产品线——macintosh电脑和移动设备——使用单一的微处理器架构、操作系统、软件开发环境和应用程序商店。对于苹果和用户来说,生活将变得更加简单。在某种程度上,这种大一统理论是有道理的,也给它带来了可信度。即使不合理,它仍然有可能发生——如果这是史蒂夫·乔布斯的遗愿的话。

合并iOS和OS X的必要性值得怀疑首先,支持两条不同微处理器架构和操作系统的产品线对像苹果这样的大公司来说并不是一个很大的负担。每条产品线产生的收入足以证明重复使用资源的合理性。事实上,这样的冗余比通过迫使产品进入一个通用的平台而牺牲性能或设计灵活性要好。苹果深知这一点——如果让算账的人统治苹果,它引领潮流的产品将会和许多无能的竞争对手的产品一样乏味。

另一点需要考虑的是,苹果CEO蒂姆·库克已经试图平息至少一个版本的“iOS和OS X合并”传闻。去年12月,他告诉彭博商业周刊他说,“我们不同意iphone和ipad的操作系统应该和Mac一样的观点。客户希望iOS和Mac OS X能够无缝地协同工作——不是想要一样,而是无缝地协同工作。”

这一声明似乎排除了操作系统合并的可能性,这将是实现统一最简单的途径。从本质上说,苹果是在OS X的基础上创建iOS的,因此这两种操作系统已经有很多共同点。微软正朝着相反的方向前进,将Windows和Windows Phone操作系统融合在一起被新的Windows 8用户界面搞糊涂了将会证明。

如果库克的话是好的,OS X和iOS将继续作为平行宇宙存在。如果实现了统一,那将是低级硬件的统一,而不是操作系统的统一:无论是mac的ARM处理器,还是iOS设备的x86处理器。这两种情况都有很好的理由。

为什么苹果不太可能将Mac换成ARM处理器20世纪90年代RISC和CISC大战(以PowerPC这样的RISC处理器和英特尔奔腾这样的CISC处理器为代表)的重新较量让科技行业兴奋了大约两年。在台式机上的战争逐渐结束,到本世纪头十年中期,ARM的RISC架构主导了32位嵌入式处理(尤其是在移动设备上),英特尔的x86架构主导了pc和服务器。坦率地说,当前的许多议论都是由业界的希望所推动的,希望有人,任何人,能够对英特尔发起严峻的挑战,尤其是现在AMD正遭受另一场恐慌

与英特尔相比,ARM是一家微不足道的公司,但它的授权模式是一种力量倍增器,使ARM处理器的销量比x86处理器高出约20倍。任何有钱的人都可以从ARM获得现成的CPU内核的许可来设计芯片,或者获得架构许可来设计与ARM兼容的CPU内核。有几家公司会为你生产那些设计。

其中一个架构许可商是苹果公司,它现在正在为iOS设备设计自己的一系列cpu,而不是购买由英伟达、高通或三星等外部供应商设计的芯片。英特尔不会授权x86架构,所以如果苹果想设计自己的Mac处理器,ARM是合理的选择。

然而,一个障碍是,还没有人创造出像英特尔最好的个人电脑处理器那样强大的ARM处理器。ARM迷们往往忽略了这个令人不便的事实。理论上,这当然是可能的。基本上,没有人尝试过。

过去,ARM和它的授权商专注于最小化功耗,而不是最大化性能。对移动设备来说,低能耗比台式电脑重要得多。台式电脑从交流插座充电,通过多个风扇散热,对苹果来说,使用的是铝制外壳。即使是轻量级的笔记本电脑也能比智能手机和平板电脑更能忍受温度更高的芯片。

直到2011年,ARM甚至都没有64位架构。ARM首款64位芯片仍在开发中,预计今年投放市场。他们是适用于低功耗服务器,这将允许与竞争对手x86处理器进行比较。没有一家公司可以违背物理定律;随着ARM处理器越来越强大,它们将不可避免地需要更多的电量。关键因素是功率/性能比率——每瓦特执行的处理量。如果ARM有希望突破台式电脑的话,那将来自于它比英特尔提供更高的每瓦特性能。

英特尔的王牌是卓越的制造技术,领先其他所有公司大约4年。在半导体行业,这是巨大的。除了工艺几何方面的领先之外,英特尔还在大规模生产22纳米工艺的芯片,而业内其他公司都在采用28纳米工艺英特尔正在使用trigate (3D)晶体管这种晶体管被称为FinFETs,而其他所有人仍在使用平面(2D)晶体管。

这种制造领先优势是arm处理器必须通过卓越的设计和效率来克服的巨大优势。没错,ARM的架构在某些方面比x86更高效,但与英特尔的制造能力相比,这是一个更小的优势。

另一个因素是英特尔不屈不挠的设计流水线。该公司每年都推出新的或改进的处理器,很少错过宣布的生产日期。任何想要与英特尔竞争的公司不仅要设计出更好的设计,而且要在类似的时间表上以更好的设计紧随其后。AMD可以告诉你,这并不容易。尽管苹果的现金支出要比AMD多得多,但苹果是否拥有足够的芯片设计专长来跟上英特尔咄咄逼人的步伐令人怀疑。

随着时间的推移,将Macintosh从x86切换到ARM可能会导致电脑性能下降。苹果还清楚地记得,1994年,它吹嘘的PowerPC芯片在几年内就失去了对英特尔芯片的领先地位,IBM和摩托罗拉越来越落后于英特尔咄咄逼人的x86改进。结果,苹果在2005年抛弃了PowerPC,改用了x86。(也就是在这个时候,苹果停止了在大多数产品名称中使用“Power”一词,转而只使用“Mac”。)

事实是,苹果在1994年从摩托罗拉680x0芯片转移到PowerPC,并在2005年从PowerPC转移到x86芯片。苹果曾两次证明,它可以对Mac硬件进行大刀阔斧的升级,而不会破坏其软件生态系统。所以投机商们现在的想法是,为什么不能再来一次呢?

在那两次大的芯片转换中,苹果通过使用近乎透明的仿真和其他聪明的技巧占了上风,比如“胖二进制文件”,它将同一个程序的两个版本捆绑在一个可执行包中,每个处理器一个。诚然,每次转换都让软件开发人员抓狂,但大多数用户认为这种转换还可以接受,而且常常是无缝的。

不过,交换CPU架构的困难不应被低估。虽然苹果毫无疑问可以再次做到这一点,但将Mac切换到ARM可能无法获得与之前切换一样的优势。请记住,在之前的两个交换机中,旧的体系结构在性能曲线上落后很多,但今天的x86不是这样。的确,英特尔仍处于领先地位。

为什么苹果不太可能将iOS换成英特尔处理器英特尔针对智能手机和平板电脑的atom芯片的稳步改进,助长了苹果将把iOS移植到x86上的传言。请记住,英特尔和ARM的起点是完全相反的:英特尔的起点是高性能,ARM的起点是低功耗。现在,两家公司都在向对方靠拢,几乎在中间相遇。

英特尔2008年推出的Atom处理器是该公司首次尝试大幅降低x86的能耗。最初的Atom芯片对上网本来说很棒,但对智能手机这样的小设备来说仍然太热了。2010年,英特尔的“Lincroft”处理器(正式名称为Atom Z600系列)将图形、视频编码、DRAM控制、显示控制和I/O接口移动到Atom CPU核心的同一芯片上。对于英特尔来说,这是在芯片集成和能效方面迈出的一大步,但“Lincroft”仍然运行得比较热,需要配套的芯片来匹配与之竞争的单芯片处理器的功能。

2012年,英特尔推出“Medfield”(官方名称为Atom Z2460)。该芯片最终将智能手机应用的关键功能集成在一个芯片上,并将功耗降低到具有竞争力的水平。即便如此,它也不足以说服大多数智能手机供应商为x86重写他们的ARM软件。事实上,英特尔不得不承担将Android移植到Atom的工作;尽管做出了这样的努力,但很少有智能手机或平板电脑使用它——尽管大多数Android应用程序是用Java编写的,Java在芯片平台之间搭建桥梁比原生编译代码更容易。

通过充分利用英特尔的制造优势,下一代可能会使天平向Atom倾斜。到目前为止,Atom芯片已经落后于该公司的个人电脑和服务器处理器。英特尔的领先PC和服务器芯片采用最新的22nm FinFET工艺,而“Medfield”则采用上一代32nm的planar工艺。

从商业的角度来看,这种策略是合理的,因为PC和服务器处理器的售价更高,销量也更高。然而,未来的Atom芯片将不再是旧的。Atom芯片今年将转向22nm技术,2014年将转向下一代14nm技术。ARM制造商根本无法跟上这种步伐。

但是,即使Atom在性能和效率上能超过ARM,苹果也不会把iOS换成x86。所有iphone和ipad上的大量应用程序都是为ARM编译的。软件开发人员必须为x86重新编译它们,或者苹果必须提供ARM-on-x86模拟器。尽管苹果已经成功地使用了仿真来平滑Mac的平台转换,但仿真器在CPU时钟周期、内存和电源方面的开销对于移动设备来说将是一个更大的负担。除非Atom处理器模拟ARM的速度能够超过ARM处理器运行自己的本地代码的速度,否则苹果几乎没有技术上的理由来切换CPU架构。

不要排除史蒂夫的因素到目前为止,所有这些分析都忽略了一个至关重要的因素:史蒂夫•乔布斯。尽管这位苹果公司的联合创始人已不在人世,但他著名的“现实扭曲力场”仍从坟墓中放射出来。

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