蘋果高管談 M1 芯片開髮歷程：軟硬件工程四年前已立項

最近，蘋果全球營銷高級副總裁 Greg Joswiak、蘋果軟件工程高級副總裁 Craig Federighi，以及蘋果芯片研髮主管 Johny Srouji 就蔘加瞭一場媒體交流會，分享瞭關於蘋果首顆針對 Mac 開髮的 M1 芯片的研髮故事。

首批搭載 M1 芯片的産品包括新  MacBook Air、新 13 英寸 MacBook Pro，以及新 Mac mini，但有部分 16 英寸 MacBook Pro 和  iMac 的用戶可能對這三款首髮機器不太感興趣，他們希望蘋果能夠盡快將 M1 芯片覆蓋到更高端的 Mac 産品線。

這箇想法也得到瞭蘋果軟件工程高級副總裁 Craig Federighi 的迴應：“似乎有些人現在還不會購買我們這三款現有産品，他們希望我們的芯片能齣現他們更喜歡的 Mac 産品上，這種期待將會到來。但就目前而言，從我看到的所有方麵來看，我們正在構建的繫統（Apple Silicon）要優於已替換的繫統（Inel）。”

蘋果芯片研髮主管 Johny Srouji 補充説道：“這將需要幾年時間，不是一夜之間的過渡。但在過去，我們已經非常成功地完成瞭一次重大過渡（從 PowerPC 到 Intel）。”

自誕生以來，Mac 經歷過幾次重大的架構變革。

首先是上世紀九十年代從摩託羅拉 68K 繫列架構轉曏 PowerPC，當時爲瞭讓所有的機器都順利轉曏 PowerPC，蘋果在軟件適配和兼容方麵下瞭很大功夫，包括讓軟件開髮人員重構甚至重寫他們的軟件，併專門設計瞭一箇內置於繫統內的 68000 模擬器來運行舊架構軟件，最終首款搭載 PowerPC 處理器（IBM PowerPC 601）的 Power Macintosh 6100 在 1994 年 3 月順利推齣。

之後數十年裡，蘋果依次設計瞭 601，603，G3，G4 和 G5 等 5 代 PowerPC 處理器，這些芯片被運用在 87 箇不衕繫列的 Mac 産品線當中，而 PowerPC 處理器的時鐘頻率也從最初的 60MHz 一直提陞到 2.7GHz。

▲ 被稱爲“颱燈”的 iMac G4

但此後的時間裡，由於 PowerPC 架構優勢不再，加上芯片生産和設計的延遲，Mac 難以和當時採用 Intel 處理器的 PC 保持足夠的競爭優勢，而且在 G5 第一代産品中，PowerPC 芯片的功耗控製不佳，對性能髮揮産生瞭一定的影響。

所以蘋果最終決定在 2005 年再次調整 Mac 架構，這一次是從 PowerPC 轉曏 Intel X86 架構。得益於新架構，一夜之間，Mac CPU 性能幾乎提高瞭四倍。半年後首款搭載 Intel 處理器（Core 2 Duo）的 MacBook Pro 正式亮相，次年一月蘋果推齣瞭包括 iMac 和 MacBook Pro 在內的第一批 Intel Mac 機型。

這一次從 Intel X86 轉曏 Apple Silicon ARM64 架構除瞭是因爲 英特爾在芯片性能和製造工藝方麵的優勢已經無法滿足蘋果對 Mac 的需求，額外的原因還包括採用自研芯片將讓蘋果對 Mac 擁有更大的控製權，併在未來爲進一步打通各端硬件和軟件生態奠定基礎。

事實上，自 2010 年以來包括 A 繫列在內的蘋果自研芯片在  iPhone、 iPad、Apple TV 和其他硬件設備上大放異綵，不僅運行速度保持穩步提陞，而且得益於神經網絡引的改進，機器學習性能也實現瞭較大飛躍，部分搭載蘋果自研芯片的 iPad 甚至能夠與“英特爾芯 Mac”在性能上相媲美。所以轉至 ARM 架構後 Mac 繫列的性能陞級也成爲一大看點。

另外經過瞭數十年的深耕，iOS App Store 上的應用生態已經十分繁榮，轉用 ARM 架構的 M1 芯片後，Mac 也能更容易地享用這些生態福利，以後用美糰、餓瞭麽 app 點外賣，玩《王者 榮耀》或許會成爲 macOS 應用體驗的新常態。

而這樣的軟硬件結閤也是蘋果一直以來最擅長的工作。

蘋果芯片研髮主管 Johny Srouji 在採訪中錶示：“我相信蘋果産品是獨一無二的。我們正在根據 M1 芯片開髮完全適應他們的硬件産品和軟件生態。”“當我們在三四年前決定設計 M1 芯片時，我和 Federighi 坐在衕一箇房間裡，確定我們要交付的産品，然後我們攜手併進。而 Intel、 AMD 或任何其他公司都很難做到這一點（指軟件和硬件協衕開髮）。”

Federighi 則對此錶達贊衕，併補充説：“對於我們來説，共衕定義芯片來構建我們要製造的電腦，然後再大規模地開髮芯片是一件很有意義的事情。”“兩箇糰隊都努力展望未來三年的髮展，構思明天的繫統是什麽樣的，然後共衕打造未來的軟件和硬件。”

這也是爲什麽 Mac 經歷瞭多次架構調整，但唯獨這一次讓人更加期待的原因。