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为什么苹果做芯片研发,在几年时间内就能进展迅速,有望摆脱英特尔? 第1页

     

user avatar   tzar-xe 网友的相关建议: 
      

这个问题能提出代表了很大一部分知乎数码区用户缺乏基本的技术史常识。


知识水平好一点的答主会告诉你,苹果收购了P.A. SEMI之后开始搞自研芯片。


但是PA SEMI哪来的知道吗?

PA SEMI的骨干工程师是intel XSCALE STRONG ARM来的,而intel XSCALE STRONG ARM的灵魂人物又哪来的?

D!E!C!


是吧,没有系统的学过计算机发展史的小年轻肯定是不知道DEC的,能知道SUN 和SGI就已经算难得的人才了。DEC这个企业80年代就走下坡路了,90年代几乎要破产了,最后98年被COMPAQ收购了,后面随着COMPAQ进了HP,目前有一部分遗产仍然在HPE,是支撑HPE核心业务的基石之一。


DEC的本业不是卖微机的,是卖小鸡的。DEC的小鸡在60-70年代可以算是行业标准了。正因为DEC长期专注于小鸡业务,所以DEC的技术储备相对于IBM这种专注于大机的巨无霸来说是薄弱的,但是比intel amd之类的乐色微机供应商而言强太多了。

做芯片本身不是难度很高的事情,难度很高的事情是开发指令集、微架构。而且比开发指令集微架构更高的是把各个零部件之间的通讯做好,既要高性能,还要低功耗,还要有很强的扩展性。

埋葬DEC小鸡业务的,并不是什么乐色intel AMD的X86处理器,X86处理器到2004年之前仍然是难登大雅之堂的硅基废物,而是SGI或者SUN这种自行开发RISC芯片、搞RISC工作站和加速器的初创企业。RISC工作站有小鸡十分之一甚至更少的价格,但是能达到小鸡十分之一左右的性能,十分适合搞绘图、动画、视频编辑、仿真、CADCAM等工作。由于这些工作不是计算密集型就是IO密集型的,所以这些企业本身就会研究如何提高系统的整体性能而不是一个单纯的CPU性能。

SGI和SUN展露头角的时候巨硬还是个华盛顿州的小企业,intel和AMD连坨稍微起眼的屎都不算。

为什么提DEC,SUN ,SGI?

因为DEC虽然是东海岸企业,但是研发机构大部分都在西海岸,特别是在硅谷。

SUN和SGI创始人都是在加州创业,不是在山景城就是在圣克拉拉。


所以你这个问题本身就不存在,因为苹果搞芯片,不是靠挖人搞3-5年,是直接依托硅谷60年来的半导体产业配套搞起来的,想搞起来这个,硅谷60年有吗?


另外,AMD K8之所以能成为划时代的产品,是因为它融合了DEC等之前搞小鸡、强工作站的经验,比如IMC和HT。高速串行的点对点总线结构对X86传统的FSB来说是革命性的技术。AMD这批人哪来的?不好意思,从破产的DEC,日薄西山的sun和SGI等搞小鸡、RISC工作站的企业挖过来的,并不是AMD自己的团队搞出来的。

K8之前AMD是没有opteron这个品牌的,多路处理器是挂althon MP。那可是彻头彻尾的铁垃圾。

intel直到2009年才全线普及QPI和IMC,因此也不奇怪为什么2011年AMD才被intel打的节节败退。因为用FSB的intel处理器在四路、八路平台上完全不能看,就算四发射也是被AMD三发射+IMC+HT吊着打。

而很不幸的是,知乎数码区能从2012年开始研究硬件的人已经算凤毛麟角了。


user avatar   pandamalone 网友的相关建议: 
      

这个答案作者说他爹有个同学八十年代当老师然后出国去斯坦福学ic设计 九十年代学成回国发现国内没有相关职位 待业一年又回美国 在斯坦福拿了终身教授职位

保险起见截图如下

考察了下斯坦福工程学院所有教授的列表

engineering.stanford.edu

并无任何一个八十年代大陆本科毕业 且在斯坦福取得博士学位 且为电子工程系或集成电路相关方向的华裔教授


在该答案下评论指出上述事实后 评论被删除并且我的账户被原作者拉黑


这就更进一步的确定了原作者有问题


更新一下 原作者发现本答案之后加了如下的补充。



我寻思着他这话意思就是“大是大非下谈什么事实”?


user avatar   veritata 网友的相关建议: 
      

这件事要从100年前开始说了。

但这是收费项目。而且只能彼此全裸在浴缸才能说。

为了答案,你愿意吗?


user avatar   Ivony 网友的相关建议: 
      

我真的很好奇到底是什么资讯让你得出了苹果只搞了两三年就赶超英特尔……

你平常都看些什么玩意儿啊?



苹果用intel的CPU也就十几年的事情……在那之前不论是电脑还是手机的芯片本来就有苹果自己设计的,更别说iPhone时代移动端芯片一直都是苹果占据领先地位……


user avatar   rewrgf 网友的相关建议: 
      

麒麟芯片不也是几年就搞出来了,还是当时的最好的芯片……

如果台积电、三星等都不能给苹果供货,看他还能用什么芯片?


user avatar   yishui-zhe-xia 网友的相关建议: 
      
国内搞芯片搞了N年也没个结果,现在还是鸡肋状态

海思:¿

紫光展锐:¿

龙芯:¿

飞腾:¿

兆芯:¿

景嘉微:¿

凌久:¿

中芯国际:¿

华虹华力:¿

长江存储:¿

长鑫存储:¿

上海微电子:¿

北方华创:¿

中微半导体:¿

南大光电:¿

沪硅产业:¿

还有一大堆国产半导体厂商:¿

02专项:即:《极大规模集成电路制造技术及成套工艺》项目,因次序排在国家重大专项所列16个重大专项第二位,在行业内被称为“02专项”。

真当国内啥都没搞出来?苹果搞个M1就一顿舔?

你让苹果设计个天线试试?你让苹果做个射频试试?你让苹果做个基带试试?你让苹果做个RAM试试?你让苹果做个NAND试试?你让苹果做个…………试试?

感情芯片只有CPU GPU是吧?


user avatar   lw-cao 网友的相关建议: 
      

知乎的基本原则不是先问是不是,再问为什么吗?

作为曾经的苹果供应链从业者,早在ipod时代我就在为苹果的供应链工作了。

M1跑Xcode的时候比I9强,华为路由器机里面的ASIC,比PC上硬件基于i9的软路由,华为那速度强的何止千万倍。M1相比i9就像一个是专用处理器,一个是通用处理器,后者的兼容性包袱太重了。

苹果搞芯片30年了。

苹果apple II把人类带进个人电脑时代的时候,华为还仅仅是一家香港交换机的代理商呢(估计那时华为也在华强北)

(很多知乎人尬吹倪光南,鼓吹技工贸、抨击贸工技的时候,往往忽视了华为走的也是贸工技路线。只是大家关注华为很晚,很多人从智能机时代才开始关注华为的。联想的问题不是当初技工贸愿景,而是后来的贸贸贸事实。)

1990年,是苹果拉着英国艾康电脑公司和美国芯片制造商VLSI科技公司联合创建创建了ARM公司(高赞答案说苹果仅仅是是财务投资者是不对的,这家公司成立的目的是旨在为苹果个人数字助理Newton开发芯片。)

另外,苹果还牵头成立的AIM联盟。AIM联盟是由苹果电脑(Apple Computer)、IBM和摩托罗拉(Motorola)于1991年所组成的联盟。

1991年,Apple、IBM、Motorola组成的AIM联盟发展出POWER微处理器架构。

PowerPC就是Power架构的处理器,曾经在IBM的服务器,超级计算机广泛采用,还曾经帮助IBM拿下世界最快超级计算机的头衔。

iMac 的CPU也是苹果架构级设计+IP级设计,摩托罗拉电路级设计,IBM物理层设计+晶元级制造、封装测试的PowerPC。

苹果在芯片技术的上积累只所以不为人知,是因为苹果以前只宣传产品,不宣传技术。苹果认为技术只是实现产品的一种手段,如果能不用芯片而用土豆片实现产品,苹果肯定会选择更便宜的土豆片。

所以以前苹果从来不宣传技术,以前苹果在技术上保密是极强的。

苹果08年收购P.A.Semi处理器设计公司(是这家公司的一批天才,奠定了苹果移动处理器的底子)的时候,连当时的COO库克都不知情。

这事只有乔布斯同ipod之父Tony Fadell参与,谈判地点都选择乔布斯家里。

当时库克负责法律、财务、设计、营销等重要部门的掌门人,直接向乔布斯汇报工作。

估计当时库克只知道“史蒂夫需要最多不超过三亿美元的预算发展很吓人的科技,我得把钱准备给他”

我是乔布斯黑、库克粉,

但是在技术前瞻性上,乔布斯真的没得说。


user avatar   allen-xu-3 网友的相关建议: 
      

一个很重要的问题是当我们在说芯片的时候,我们到底说的是什么?比如在这个问题这里,Apple搞芯片赶超Intel,是哪方面?

是Fab吗?如果说Fab的话苹果在这方面的能力基本为0,这一行目前老大是TSMC,Intel这几年的蹉跎很大程度上就来自于制程无法突破。

是IDM吗?按照这个标准苹果、AMD和Nvidia加一块也打不过Intel——因为他们都没有自己的工厂(AMD把格罗方德卖了)。

严格来说,从产品层面看M1系列芯片确实做出了非常出色的成绩,也可以说是苹果这几年最大的创新。但是这种赶超来自于:

  • 从出现在第一代iPad上的第一代A4芯片开始,超过十年在芯片设计领域的投入与积累
  • TSMC在制程突破上领先全球的技术实力
  • 苹果敢于砸钱使用先进制程与大核心
  • 苹果从Mac用户的核心诉求(如内容创作,编程)出发,用定制化芯片高效解决专用问题的策略

忽略这几点,单说一句苹果的芯片超过了Intel,是没有意义的。

而且即使是苹果,也是采用了ARM架构,而没有和Intel在X86架构下竞争,不同架构之间的差异是一个更加专业的话题,就不是我能参与的了。

至于国内搞芯片,还是回到开头那个问题:

你说的是芯片设计(海思,紫光展锐)还是芯片生产(中芯国际)还是成品芯片性能(龙芯,兆芯,平头哥T610,鲲鹏系列 e.t.c)呢?


user avatar   s.invalid 网友的相关建议: 
      

别问。问就是间谍破坏。


和浅薄小白简单粗暴的推给间谍坏分子不同,只有经历过PC时代的业内人士才知道什么叫“底蕴”。


没错,正如现在的高赞所言,intel/amd早年其实都是不入流的企业。

打个比方的话:

  • IBM/DEC是造航母战列舰战斗机的;intel/amd是……造老头乐的。
  • IBM/DEC是开发office/photoshop的;intel/amd是……写记事本和画图的。
  • IBM/DEC是盖100层以上摩天大楼的,intel/amd是……专业承包农村小院装修的。

就这么惨。

现在很多业内人士大概也就是能回忆到“微软从IBM手里接活起家”,但实际上,谈IT业的历史就绕不开仙童:仙童半导体公司_百度百科 (baidu.com)


哪怕不绕那么远,从IBM说起,其中的底蕴都让人眼晕。


当时计算机微型化浪潮刚刚开始。IBM(国际商用机器公司, International Business Machines Corporation, 始建于1911年)刚开始是看不上PC(个人电脑)市场的。

前面说过了,人家是造航母战列舰的。PC?那不是玩具嘛。

你让顶级船舶公司造老头乐?不带这么埋汰人的。


它看不上,乔布斯看得上。于是苹果如日中天,成了个人电脑的代名词——其实当时和华强北山寨厂遍地开花一样,当时做个人电脑的厂商也多如牛毛。其中苹果这个小作坊有乔布斯带着,轻松击败所有对手,眼看要一统个人电脑的天下……

IBM虽然看不上老头乐业务,但也担心这家伙做完了老头乐盯上自己造军舰的买卖。怎么办呢?

给它弄点对手,有事忙就不惦记我了。对吧。


但当时的一众山寨厂实在不成器,一个能打的没有——要有一个能打的,苹果也不会一枝独秀了。

IBM说这不行,我得拉他们一把。

于是,IBM帮山寨厂搞了个开放标准,这就是IBM-PC——说难听点,IBM老大的意思是,你们这些山寨厂也太特么不成器了!难怪你们在苹果面前输掉裤子。来,看我随便找几个技术人员给你们指导指导……天,你们不会真这么差劲儿吧?指导都听不懂?好好好,我直接给图纸,你们照样给我造!


总之,IBM出手不凡。虽然它压根不打算造PC——造老头乐的厂子造的战列舰你敢要?——但人家有见识啊,一出手,接口标准化了,技术规范了……

山寨厂,你让他出系统方案,能把他们难死。好不容易整出来了也考虑不了那么远,什么标准化什么可升级……过了今天还不知道有没有明天呢。升级是什么?能吃?

结果,IBM这一挑头,好了,软硬件全都有了标准——没能力搞一揽子方案?没事,你就造个能用的CPU或者内存芯片或者磁盘机或者磁盘管理系统(DOS,磁盘操作系统),然后照我的图纸和其它厂商的一组合……

哎哟……你们给我笨的……这都搞不定吗?得得得,我还得替你们瘸子里挑将军……


别笑。intel和微软就是这么被挑出来的——尤其微软,被ibm选中那个磁盘操作系统都还是买别人的源码!


就这样,老头乐造出来了。

IBM嘴一撇,你们玩吧。我还有正事要办。


IBM他们办什么正事呢?


早期计算机大概分五类:超级计算机、大型计算机、中型计算机、小型计算机,以及老头乐……哦不,PC(个人计算机)。


其中,哪怕小型计算机都不是个人玩得起的。那是为企业设计的——早期的PC只有一张几百K容量的软盘,那玩意儿能干嘛?

想办正事,你起码得从小型机开始玩。而要充分利用小型机的计算资源,你得设计专门的操作系统(批处理系统、分时系统等);为了支持特定的业务,你得专门设计硬件……然后,业务发展了,硬件你得能更新——而且最好能部分更新,保护用户投资嘛。

哪怕想坑钱,不让用户自己升级,你自己的软硬件最好也能迭代升级,不然开发成本太高,把自己坑死就不好玩了……


小型机都这么复杂,那么中型、大型、超级计算机呢?


这么说吧,当年AMD翻身的第一战,率先进入GHZ时代、性能全面碾压intel的athlon,它是怎么来的?

当时AMD的CPU设计能力已经不输intel(甚至更高),结果intel玩起了盘外招:它故意在自己的新一代主板上设计了一个独有专利的slot1插槽——这玩意儿简直是个灾难:它强制把CPU造在一块单独的板子上,然后像显卡一样插在主板上,使得振动、接触不良严重影响到系统的稳定性——这样AMD的k6-3就没法用它更新的芯片组了。

结果,AMD“抄袭”了小型机上的EV6总线——intel,抱着您那天残地缺的烂PC总线慢慢玩去吧,我一步到位,用上更高级的小型机总线了!哈哈,军工科技!驱逐舰都能用的,打你老头乐还不是吊打?


那么,这个吊打了Intel苦心孤诣发展多年的芯片组的EV6总线是何方神圣呢?

它实际上是DEC为自己1998年上市的Alpha 21264 CPU设计的,授权给了AMD。

历史上有哪些厉害的 CPU? - 知乎 (zhihu.com)


所以你看,老头乐就这么惨。小型机厂商手指缝漏点给你,马上就把整个PC市场给掀翻了。


相比于PC市场,小型机/大型机厂商不光玩总线架构牛逼,人家那CPU……您老头乐敢和F1比发动机?天大的笑话。


人家和高校携手,那是什么架构先进什么思想激进人家玩什么……

什么超级标量、什么乱序执行、什么多发射、什么超长指令字、什么精简指令集……总之,老头乐现在玩的东西,人家199x年都已经玩过、而且在竞争激烈的企业市场上淘汰过好几轮了!


现在我们看Intel,啊,64位时代,你抛弃32位搞不兼容,搬起石头砸自己的脚了,后悔吧?

不。没能抛弃32位才后悔。

为了兼容那些老掉牙的、鬼知道从哪翻出来的应用,在最新CPU里面集成自8086、80286始一切指令集的支持,这才叫扯淡!


芯片上寸土寸金。这块面积做了cache,那它就别想干别的了。

同样的,为了支持“上古指令集”,耗费大量面积做译码器,把指令识别出来再在CPU片内翻译成微操作指令……哦哦,有的指令集还有bug,还得再在主板bios里加载micro code……

你咋不在CPU里集成一套Windows呢?


所以,Intel/AMD花了好多年,这才靠片内动态翻译把自己的CPU弄成了“内部是RISC(精简指令集),对外还是CISC(复杂指令集)”的模样……


而商用机呢,厂商可以从一开始就给你集成一套软件——IBM说了,我们不卖机器,我们卖“解决方案”:你有什么需求,说出来,我给你一整套解决方案。

既然是“解决方案”,既然你只管提要求别的我给你搞定……那你何必管我CPU兼不兼容?


所以,Intel不敢搞、搞不了的各种“激进”技术方案,小型机大型机厂商那是信手拈来。

于是,我们看到,小型机时代都过去十几二十年了,Intel/AMD它们都还能在过去的废墟里掘金——人家二十年前的东西,它们今天都未必能全玩明白。


不是抄袭难,而是领会思想、在自己特有的各种限制下灵活运用、用出神髓,这实在太难。


那么,小型机/大型机厂商这么牛逼,怎么就败给Intel了呢?


原因有两点:

一是半导体产品的特点是:研发投入极大,制造成本极低。因此,出货量越大的芯片就越便宜。

二是,具体的指令/架构可能是不透明的或者有专利保护的;但设计思想出自高校,那都是自由的。


第一个特点使得IT业极易出现“赢家通吃”现象——你猜是战列舰产量大,还是老头乐出货量高?

第二个特点呢,一些技术刚出现时的确难理解难实现,但既然主旨明确,浸淫久了终究是能消化掉的。


同时,思路上的创新是最难的。当高校把所有可能都摆出来、利弊分析清楚后,工业界就只剩慢慢消化了。


——请注意,理工科,领路人眼光要独到、要看得“透”、要用一句话概括整个世界;但想要应用,你就得再把这句话展开、从一个种子开始把整个世界真的“生长”出来:这个生长过程会有无数的困难无数的细节,经常连领路人自己都搞不定

并不是搞科研的大佬一句话,别人都没事做了——恰恰相反,大佬一句话,就得有无数的大佬用无数的时间金钱精力往里填。这句话越重要,需要填进去的东西就越多、将要遭遇的乱七八糟的情况就越是花样百出!

这些花样百出的状况经常会让你怀疑大佬那句话是不是错了、甚至这个世界是不是有鬼神,不然我这清清楚楚明明白白的设计为什么就是走不通……但如果你真的做到了大佬级别,才会知道人家那句话话里有话、可以千变万化反复迭代随心所欲穷尽想象的运用——你之所以解决不了问题,是因为你对这句话理解的太浅薄

没错。牛顿三定律就三句话。但这三句话衍生出了数不清的专业课,从结构力学到流体力学,从微元法到张量分析……其中一个子领域的一个小点点,都够一个顶尖科学家/工程师玩上一辈子的


这个特点,决定了“玩理论,工业界拍马赶不上学术界;但玩应用,工业界能玩的让提出理论的大佬自己都想不到这样居然也行得通!”


Intel这个老头乐山寨厂再不成器,但人家做的多啊。尤其在全球PC市场高额利润的灌注下、浸泡下,终究会慢慢消化掉那些先进成果、长出自己的东西的。

终于,到了某一天,小型机/大型机厂商突然意识到,其实老头乐用的发动机……它也挺好挺好了!


换句话说:我们没必要再造更先进的CPU了!

虽然老头乐发动机不咋地,只能达到更好更先进CPU30%~50%的效能;但它便宜啊!

你为一套小型机系统设计一颗CPU,这颗CPU成本直接十几万甚至几十几百万起跳了;但如果你到老头乐零配件市场掏两千块钱买一颗CPU,那也能有50%的效能……什么?速度不够?那买十颗。

买十颗也才两万。怎么也比你十几万几十万一颗的快了。

十颗不行就百颗。一百颗也才二十万。毛毛雨啦……


于是乎,90年代末,就连超级计算机的研究方向都变了——不再是“怎么设计一颗超级并行CPU”,而是“怎么把一万颗、十万颗甚至一百万颗普通PC用的顶级CPU联网、充分利用其算力”!

这样玩,效费比才最高。


本来,包括摩托罗拉等公司,都有自己的CPU部门——著名的汉芯事件就是打磨的摩托罗拉dsp56858:汉芯事件 - 国内版 Bing


嗯,现在,你说咋办吧。

就这样,海量的专业芯片设计人员——对,就是那些把Intel衬托成老头乐的高级工程师们——淡出了。


但他们还在。哺育他们的高校科研环境也还在。

甚至于,他们的工作都还在进行中。只是没那么引人瞩目了而已。


那么,当苹果举起大旗时……

这就是底蕴。


user avatar   msrdw 网友的相关建议: 
      

首先你需要考虑到,什么叫鸡肋状态。

我们有世界上最快的计算机。

世界上唯四的大规模量产的先进制程。

在苹果发布M1 max的同期。

阿里还发布了倚天710。一个比M1炸裂的多的怪兽。

这都是最近6-7年的逐步努力的结果。

苹果做芯片已经十多年了。在国内主要厂商里,只有海思的历史比他长。

而且苹果在设计上的单项投入就相当于咱们的举国之力。

英特尔挤了十年牙膏的主要原因还是所有的竞争对手都太缩小了。

现在苹果出来挑头,是个好事




     

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