问题

苹果在 WWDC20 上正式公布 Mac 将采用自主研发 ARM 处理器的计划,这意味着什么?

回答
苹果在WWDC20上正式公布的Mac采用自主研发ARM处理器计划(后来被命名为Apple Silicon),是科技界一个具有里程碑意义的事件,其影响深远且多方面。简单来说,这意味着苹果正在从依赖英特尔 x86 架构转向其自家的 ARM 架构,从而在Mac产品线上实现与其 iPhone、iPad 等设备相同的芯片生态系统。

下面我将从多个角度详细阐述这一转变的意义:

一、 对苹果自身而言:

1. 完全掌控硬件和软件的整合度: 这是最核心的优势。苹果在移动设备上积累了丰富的ARM芯片设计经验,通过在Mac上使用自家芯片,苹果可以实现软硬件的高度协同设计和优化。
性能和能效的极致提升: 苹果可以根据macOS和特定应用程序的需求,量身定制芯片的架构、核心数量、GPU、NPU(神经网络引擎)等组件。这意味着他们可以更好地平衡性能和功耗,实现更快的处理速度、更强的图形性能,同时保持更长的电池续航时间。
统一的开发者生态系统: 苹果一直以来都在努力统一其设备间的体验。Mac采用ARM架构后,开发者可以更轻松地将iOS/iPadOS的应用移植到Mac上,或者使用一套统一的工具链开发跨平台应用。这极大地降低了开发成本和复杂性,也为用户带来了更丰富的应用选择。
更强的创新能力和独特性: 摆脱对第三方芯片供应商的依赖,苹果能够以更快的速度、更自由的方式进行创新。他们可以更快地将最新的技术(如更强大的AI能力、更先进的图形技术)集成到Mac芯片中,创造出差异化的竞争优势。
成本控制和供应链管理: 长期来看,自主研发芯片可以帮助苹果更好地控制生产成本,并拥有更强的供应链议价能力和稳定性。尽管初期研发投入巨大,但长远来看,这是一种更具战略性的成本优化。

2. 生态系统的进一步闭环和强化: 苹果一直致力于构建强大的生态系统,让用户在不同设备间无缝切换和协同工作。Apple Silicon的引入,使得Mac与iPhone、iPad在底层硬件架构上更加趋同。
“一站式”软件开发和移植: 开发者只需一套开发工具(Xcode)和一套API,即可为iPhone、iPad和Mac开发应用。这大大降低了开发门槛,也鼓励了更多开发者为Mac平台开发高质量的应用。
跨设备体验的提升: 诸如“通用剪贴板”、“通用控制”等功能的实现,得益于底层架构的统一。用户可以将内容从iPhone复制,粘贴到Mac上;也可以用Mac的键盘和鼠标控制iPad。
应用兼容性和性能: 通过Rosetta 2转译技术,旧的Intel应用程序也能在Apple Silicon Mac上运行,并且许多应用通过重写或使用Universal Binaries(通用二进制文件)能获得原生级别的性能。

3. 对未来计算趋势的布局:
AI和机器学习的加速: Apple Silicon内置的神经网络引擎(Neural Engine)专门用于加速AI和机器学习任务,这对于 Siri 的智能化、照片编辑、视频处理等功能至关重要,也为未来的AR/VR等新计算平台打下了基础。
低功耗高性能的移动计算典范: 苹果在移动芯片领域的经验,预示着Mac将向更轻薄、更长续航的方向发展,挑战传统的笔记本电脑市场。

二、 对用户而言:

1. 更快的性能和更长的电池续航: 这是用户最直接感受到的好处。Apple Silicon芯片通常比同代的Intel芯片在同等功耗下提供更高的性能,或者在同等性能下提供更低的功耗,这意味着Mac更流畅、更安静,续航时间也更长。
2. 更佳的图形和多媒体处理能力: 集成的GPU性能大幅提升,使得图形渲染、视频编辑、游戏等体验得到显著改善。
3. iOS/iPadOS 应用的可用性: 用户可以直接在Mac上运行许多原本只在iPhone和iPad上才能使用的应用程序,极大地拓展了Mac的应用场景和生产力。
4. 更安静、更凉爽的体验: 由于更高的能效比,新款MacBook通常不需要风扇或风扇噪音很小,即使在高负载下也更加凉爽。
5. 安全性的提升: 集成的安全协处理器(Secure Enclave)为数据提供了更高级别的保护。

三、 对整个PC行业而言:

1. 加速ARM架构在PC领域的普及: 苹果的成功是强有力的示范效应。它证明了ARM架构完全有能力承担高端PC的性能需求,这促使其他PC制造商和芯片供应商(如高通)更加重视并加速在ARM PC领域的投入。
竞争格局的改变: 苹果从一个重要的客户转变为英特尔的主要竞争对手,迫使英特尔和AMD加大研发力度,提高产品竞争力。
新的生态系统挑战: Windows阵营在向ARM迁移过程中面临软件兼容性、性能优化等挑战,但苹果的举动无疑会推动整个行业的进步。
2. 重新定义笔记本电脑的形态和功能: 苹果通过Apple Silicon,重新定义了高性能笔记本电脑的能效比和便携性,可能会促使行业向更轻薄、长续航、集成AI能力的方向发展。
3. 软件生态的演进: 随着更多开发者将应用迁移到ARM架构,以及Windows on ARM的不断成熟,未来的PC软件生态将更加多样化,跨平台开发将成为主流。

四、 可能面临的挑战和后续影响:

1. 初期软件兼容性问题: 尽管Rosetta 2表现出色,但并非所有旧的Intel应用程序都能完美运行或发挥最佳性能,部分专业软件和插件的兼容性问题需要时间来解决。
2. 开发者迁移成本: 虽然苹果提供了工具,但一些开发者仍需投入时间和资源来优化或重写应用以适配Apple Silicon。
3. 高性能计算领域的新竞争: 苹果的举动也标志着其在高性能计算领域的野心,可能会在未来与传统PC硬件制造商展开更直接的竞争。
4. 英特尔的战略调整: 失去苹果这个大客户,对英特尔来说是巨大的打击,迫使其加速自身的转型和产品创新。

总结:

苹果在WWDC20上公布的Mac转向Apple Silicon计划,是苹果自2005年从PowerPC转向Intel以来,Mac产品线最重要的一次架构性转变。它不仅仅是更换芯片供应商,更是苹果在硬件设计、软件优化、生态系统构建等方面全面发力,旨在通过对底层技术的掌控,实现前所未有的性能、能效和用户体验的飞跃,并为未来的计算形态(如AI、AR/VR)奠定基础。这一举措深刻影响了Mac产品线的未来,也对整个PC行业产生了深远的影响,加速了ARM架构在PC领域的崛起和行业格局的重塑。

网友意见

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评论区很多人说关于「一台游戏PC,一台Mac」的建议,我觉得这个还是需求不同,比如我我时不时要出差,大块游戏的时间都是在旅途中。这个时候就可以根据自己乘坐航班的长短和仓位,灵活决定是只携带MBP,还是同时携带MBP和外置显卡。

这种情况,在MBP ARM化之后,就只能出差携带两台笔记本电脑了。这个时候MBP的可替代性就增加了很多——以前MBP是唯一的电脑,显卡只是附属;现在有两台电脑,MBP必须要在适用度上压倒另外一台很多,才值得出差的时候同时携带两者——而雷蛇其实使用起来的感觉,包括打字也没有多差,习惯了也挺好。所以Mac全部转向ARM,应该还是会丢掉一部分用户的,当然这部分用户未必很多就是了。


看的我的心拔凉拔凉的。这样置Parallel Desktop,VMware于何地呢?有了一颗ARM芯的Mac机器,虚拟机顶多也就是再装一个Linux了。而远离了X86 windows的苹果,也离游戏远了。

现在的MacBook Pro通过雷电3接口外接一个外置显卡RTX2080,是可以在Bootcamp下当一个高端游戏本,运行最新的PC游戏的。一旦转向了ARM,Bootcamp的福利恐怕是不会再有了。以后Mac的机器,不管是贵的还是便宜的,只要采用了ARM的CPU,基本上都和Steam上的大多数游戏无缘了。

所以使用MacBook Pro,又是Steam玩家的可要想好了,到Mac全部转向ARM之后,到底是放弃Steam,还是放弃Mac。想不到Apple和Intel合流十来年,又到了选边站的时候了。

三十年来说旧交,可怜临难不忠曹。
知人未向心中识,画虎今从骨里描。

我是想好了,如果MacBook Pro全系列迁移到了ARM,我就放弃掉Mac,买个外星人然后在虚拟机里面装一个Mac OS来日常使用。因为苹果已经关闭了对Nvidia的大门,不要再指望Hackintosh了……

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2年过渡期还算谨慎,苹果会走一步看一步。

X86和其他切换不太一样。

X86的优势是双系统,可以兼容Windows的生态。把X86若干年的生态系统拿过来用。

换成ARM,这个生态就没有了,苹果又回到自己搞一套的年代。

所以,会有很长时间,市面上X86和ARM的机器并行,除非X86系列产品销量下来,否则苹果不会很快停产或者停止对X86的支持。


苹果存在换芯失败的可能。

以后用ARM的MAC,会和用ARM的Windows机器一样,只是看上去很美。

iPad pro的商用就有这个问题,测试性能很强大,但是拿到手可用的地方不太多,

买前生产力,买后爱奇艺。顺带可以压泡面桶。用ARM的MAC可能也会遇到这个问题。


用户买了一台ARM的苹果笔记本在星巴克用,还得再买一台英特尔处理器的Windows笔记本工作用。

2006年以前,苹果电脑虽然做得很漂亮,但不是时尚品的概念,而是影像、音乐的生产工具,销量不大。

这次苹果换芯,风险还是挺大的。

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英特尔和老黄哭晕在厕所。

A12Z处理器相当于I7+GTX1050,这成本至少能节省2/3,每个soc代工成本估计只有40美元顶天了。估计每台电脑能省100美元成本。

开发机器500美元,性能优异。

这个PC诞生以来最大的革命。

I7+GTX1050+16GB内存+512GB SSD只要500美元的电脑,你要不要?

mac电脑要逆袭,还可能演绎APPLE II的辉煌也不是不可能。

一潭死水的PC市场来了一只大鲨鱼。

台积电赢了。英特尔悬了。

WINTEL联盟迎来了真正的挑战。

PC市场很多大公司,但是没人多少敢于创新。

ARM处理器的PC,微软不研发操作系统,英特尔不研发处理器。他们是利益联盟,坐收渔利。PC市场停滞不前。就没有人能研发ARM PC的操作系统?ARM的PC处理器?除了苹果,还真没有第二个公司有这么大能量。而且让我们惊喜的是苹果真的做了。

就像苹果APPLE II的成功创造出一个全新的PC市场,刺激了IBM推出IBM PC一样,改变了世界。

这次可能是苹果再一次改变世界。

期待即将发生的变化。

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在 WWDC20 上,macOS Big Sur 来了!


但这不是重头戏,WWDC20 上的重头戏,是 ARM Mac


提到了之前的三次转换:

  1. 从 Motorola 68K 到 PowerPC
  2. 从 Mac OS 9 到 Mac OS X
  3. 从 PowerPC 到 Intel

苹果称之为 Apple Silicon(打死都不提 ARM 啊哈哈哈)


镜头交给大名鼎鼎的 Johny Srouji


十代 A 系列处理器

CPU 性能相比最初提升 100 倍


五代 AX 系列处理器

GPU 性能相比最初提升 1000 倍,太狠啦


而 ARM Mac 将会在性能和功耗间设定全新的标杆(这张坐标图让我想起了 2007 年初代 iPhone 发布会,乔布斯展示的那张坐标图)

WWDC 2020
2007 年初代 iPhone 发布会

Apple Silicon 利用的技术


因此,ARM Mac 将拥有三大特性:

  1. 独立的 SoC 系列(可能不是 X 也不是 Z,而是新系列)
  2. 绝佳的性能和特性
  3. 和 iOS 共用的架构

本来还在想,今年能不能看到苹果演示 ARM Mac,结果突然就放了跑在 A12Z 上的 Mac!而且这场发布会所有 Mac 演示都是用 ARM Mac 来做的!

这简直跟当年 PowerPC - Intel 一模一样,梦回乔布斯时代!手拿 A12Z 的我表示非常满足!

另外大家注意到没,版本号是 11.0 而不是 10.16,说明 Mac OS X 的时代真正结束了,的确是载入史册的一天!


Universal 2,Apps 经过重新编译后,就可以一个 App 支持多个平台了,原生运行在 ARM Mac 上,自然能获得最佳的性能表现


自家 Apps 无疑是最先准备好的,全部可以原生运行在 ARM Mac 上了

Final Cut Pro X 和 Logic Pro X 这两个专业应用也不例外!


再来看看一些第三方应用

MS Office 都是小菜一碟了

Word
PowerPoint


Adobe Lightroom,LR 也很流畅


当然还有重头戏,Photoshop

一个 5GB 大小的文件,缩放过程也很流畅


Final Cut Pro X!那 iPad Pro 能不能跑啊(哭)

不止能一条 4K,而是可以同时处理三条 4K ProRes RAW 视频流哦(A12Z 牛!)


之前 PowerPC - Intel 时所使用的 Rosetta,现在有了 Rosetta 2

作用是,让 ARM Mac 可以运行为 Intel Mac 设计、还没有重新编译的所有 Apps

这里用了两个非常吃性能的应用来演示

一个是 MAYA,它对性能要求有多高,懂的都懂

实时渲染


还能以 1080p 分辨率玩《古墓丽影》


四大技术支持,从左至右

  • Universal 2(重新编译以实现原生运行)
  • Rosetta 2(运行现有 Intel Mac Apps)
  • 虚拟机(其他环境,如 Linux)
  • 直接运行 iOS / iPadOS Apps

开发者 Quick Start 项目

帮助开发者研发支持多平台的 App

套件

当然少不了硬件,搭载 A12Z + 16G 内存 + macOS Big Sur Developer Beta 的特制版 Mac mini;不过这套相比于当年从 PowerPC 转向 Intel 时候的特制版 PowerMac 寒酸了不少啊……


库克介绍 Intel - ARM 转换时间点


对于开发者来说自然是本周,WWDC20

今年年底会发布首款 ARM Mac(猜测是 12 寸 MacBook?)

整个转换时间跨度为两年(参考 PowerPC - Intel 的先例,应该用不了两年)


但库克也提到,仍然有一些 Intel Mac 即将发布,这也说明在一段时间里,Intel Mac 和 ARM Mac 会是共存关系,这和之前的情况一样


然后是我的想法 & 思考


首先,我们也许见证了一个新时代的开启!个人电脑的下一个十年,或许就是从这个时间点算起了。

那么,ARM Mac 究竟能给我们带来什么?

最重要的是不用再受制于英特尔,不用花大价钱买处理器,也不用担心英特尔挤牙膏坑自己;总之用自家芯片就是有底气

更低的功耗好和更高的能效比,这意味着 MacBook 可以做得更轻更薄,而且更省电;

既然是自家芯片,自然能更好的对自家的系统和软件进行适配,保证更无缝的体验;同时也能借助 iOS 平台软件生态的优势,改善 Mac 上的软件生态

最后,从 X86 转向 ARM,使其和 iOS、iPadOS 的指令集统一,这样也让苹果能更好地打通三大系统,实现前所未有的生态圈。


当然,我一个普通大学生,也不是学计算机的,说得肯定不够专业,这个问题下的很多大佬都有更深层次的理解了

总之,期待 ARM Mac,给 MacBook Pro 16 装上了那我一定换!


最后的最后,千言万语汇成一句话

Apple YES!

Apple YES!!

Apple YES!!!


PS. 本文节选自我的另一个回答,也可以去那边看看

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经过了数年的传言,Apple在今天凌晨的WWDC正式公布了ARM Mac计划。我2018年立下的Flag终于发生了,哈哈哈哈。

Apple会利用自己的芯片技术和架构迁移的经验,让Mac电脑在两年内完成从Intel X86 CPU到Apple自研ARM SoC的转变,第一批ARM Mac产品会在今年年底上市。

Intel近些年CPU进步速度之慢已经饱受诟病了,现款十代标压和桌面处理器依旧沿用了14nm制程,架构方面也和老旧的Skylake没有本质区别。要知道Broadwell引入14nm工艺是2015的事情,Sky Lake架构也发布于2016年,Intel被冠以“牙膏厂”的称呼并不冤。按照Intel的路线,7nm制程应该在2017年发布,而现在到了2020年,Intel却只能拿出折中的10nm(仅限低压U)。传言MacBook Pro 15 2017就是为7nm打造的,但是当时却不得不用了14nm的Kaby Lake,导致散热严重拖了后腿。

但是,Intel CPU的弱势并不是Apple抛弃X86的主要原因,Mac转换到ARM,Apple的野心要大得多:

  • Apple有能力做出能效比远高于Intel和AMD的ARM芯片,包括CPU和GPU,提升Mac的性能、续航和发热。
  • 打通自家软件生态,实现iOS和macOS的软件互通。
  • Apple可以将AI神经引擎、ISP、视频编解码模块、安全芯片等强势自研模块直接集成进自研ARM芯片,代替X86 CPU外挂T2芯片的旧模式。
  • 增大自家芯片的出货量,摊平架构研发成本,在芯片代工阶段取得更强的议价权。

Apple SoC市场领先的性能和效率

Apple的自研SoC毫无疑问是基于ARM指令集,但是发布会上Apple完全没有提ARM这个词,把自研SoC称为“Apple Silicon”(Apple芯片),我想这样做可能是为了和ARM的公版架构做区分。高性能、低功耗是Apple追求的目标。

Apple一直拥有顶级的芯片设计能力,iPhone上使用的A系列处理器领先安卓阵营的公版ARM处理器一到两年,更是为iPad Pro开发了强大的A_X系列处理器。很多人对Apple的SoC还停留在高效率的认知上,却不知A系列处理器的Lightning大核心的IPC超过Intel Sky Lake一大截。

Apple这次还为开发者做了一台配备A12Z处理器的Mac mini(DTK),参数如下:

这台Mac可以做什么呢?

流畅运行Adobe PS/LR、Final Cut同时剪辑3路4K视频、流畅玩古墓丽影这样的单机大作......我们就不拿A12Z欺负同样低功耗的Intel Y系列处理器了,直接对比跑28W的Intel 十代 Ice Lake CPU:剪辑3路4K视频、流畅玩古墓丽影这两样需求,现款MacBook Pro 13都做不到。况且A12Z还是用了落后一代的架构得到这样的结果,未来的ARM Mac肯定会和今年秋天的A14芯片共享最新的架构,同时采用最新的5nm制程,性能大幅上涨是肯定的。

未来Apple自研芯片的规格目前还不得而知,传闻Apple正在做12核心的高性能CPU,我想这大概率是给未来的笔记本用的,桌面平台或许可以看到更高的规格。Apple的原话是新的芯片性能会“令人难以置信”,看着Johny Srouji满脸自信的表情,我们只能期待了。

分阶段过渡

Apple宣称最终完成过渡需要大约两年的时间,在这期间也会同时销售配备Intel CPU的Mac,今后也会继续为Intel Mac提供系统升级的支持。Apple从策略上肯定是先拿MacBook开刀,再慢慢过渡到桌面平台,最后才是专业工作站。

第一批ARM Mac中,MacBook Air这样的轻薄本一定会有(当然也有可能让12英寸MacBook重出江湖),而MacBook Pro 16寸这样的性能本年内更新的可能性并不是很大。至于iMac肯定要慢慢来,因为配备十代Intel CPU的全新iMac等不到年底就会发布(或许就是这两个月内)。

X86兼容

Apple是在CPU架构迁移方面最有经验的公司,没有之一。从摩托罗拉到Power PC再到Intel,Apple两次化解生存危机;而这次的迁移是Apple在全盛时期主动为之,是准备已久的大招,投入了比之前多得多的资源,而且芯片也是专门打造的,可以和软件协同设计,迁移应该比前两次更加顺利。

二进制转换层是架构迁移的基石,PowerPC到x86的转换层被命名为Rosetta(源于著名的古埃及遗产罗塞塔石碑),Apple在15年前首次将其用于向x86的转换。这次的架构迁移毫无意外被命名为Rosetta 2。

Rosetta 2通过指令翻译的方式实现兼容,主要操作模式是在安装时App提前转换二进制文件。我怀疑Apple希望在这里通过App Store分发预翻译的二进制文件,而不是让每台Mac都翻译普通的二进制文件,这也是Apple一直在大力发展App Store的好处。同时,Rosetta 2也将支持动态转换,让没有在App Store上架的软件也能顺利运行。Rosetta 2比起微软的Windows on ARM计划好太多,毕竟后者连64位应用都无法兼容,只能抱着老旧的win 32应用,白瞎了芯片的性能。

Rosetta 2本质上只是为兼容性提供了保障,让旧应用都能运行。虽然从Apple的演示中我们可以看到X86兼容软件运行效果很好,但是这样的转换终究是有性能损耗的。还有个很大的问题是,Rosetta 2不支持AVX这样的高性能x86指令,这意味着在使用密集的、对性能有严格要求的代码的应用程序中,这样的转换效率并不会太高。

所以,开发者的支持是必须的。Apple自己率先完成了旗下所有App的转化工作,包括Logic Pro和Final Cut这样复杂的专业软件。Apple在演示时特地强调新的软件可以利用自研芯片中的神经引擎,也能调用Metal API进行GPU加速,这样的新软件才能完全发挥自研芯片的最大威力。Apple还一如既往地拉来了好基友微软和Adobe为其站台,Office全家桶和Creative全家桶的开发都进度良好,展示效果也很棒,年底新Mac上市的时候大家应该就能用上。

为了让开发人员为在今年晚些时候第一台Arm Mac发行时推出本地的,由ARM编译的软件做好准备,苹果还组装了一个开发人员过渡工具包(DTK),借给注册的开发人员(只需付$500)。Apple在主题演讲中的Mac演示机其实就是一台DTK,新系统看起来已经相当成熟了。尽管DTK实际上只是寄生在Mac Mini体内的iPad,但它可以为开发者提供实际的硬件进行测试和优化,使开发人员为使用本机应用程序做好准备。

从Power PC到X86的架构转换中,开发者在Apple“萝卜加大棒”的政策驱使下对新平台积极支持,一代Rosetta其实并没有存在很长时间,消费者很快就用上了最新的X86软件。所以我想这次大家也不用担心第三方软件的开发速度,未来一定会有更多更好的应用供大家选择。

最后,迁移到ARM架构的一个副产物就是Mac支持所有iOS和iPadOS的应用,这也会让消费者在使用Mac的时候能多一种可能性。

总结和问题

我想这次架构迁移之所以引起了很多人的兴奋,就是因为Apple直接抛出了相对很成熟的方案,向展现出了极大的诚意,而且Apple自研芯片本身也很令人期待。

Mac本身在高端电脑市场早已获得了巨大的份额,而且用户粘性极高,就算是吃品牌溢价也足够滋润地活很多年了。无论是架构迁移,还是自研芯片,风险都不小。个人电脑领域已经风风雨雨走过了快半个世纪,这个市场在移动端的冲击下也一直在走下坡路,但是比起选择求稳,Apple却选择为了Mac更好的未来全力以赴,这样的魄力着实令人尊敬。

最后是两个问题。

DTK是由一台Mac mini打造的,我很好奇上面的ThunderBolt 3接口能不能用。Thunderbolt 3是Intel和Apple共同开发的私有协议,需要单独的主控芯片才能运行,我想Apple未来会把TB3主控集成进自研SoC中,或者用USB 4代替TB 3,继续保持Mac的强大连接性。

最后就是Boot Camp支持的问题了,虽然Apple在发布会上完全没有提到,我想新的ARM Mac应该不会再支持安装Windows了。Windows PC和Mac相爱相杀的历史至今被人津津乐道,想当年Mac销量最低迷的时候,能安装Windows也是支撑它发展下去的一个因素。现在Mac转向了ARM的怀抱,而Windows应该会继续在X86阵营(至少主力是这样),未来两者的软件生态差别可能会越来越大,个人电脑领域再次出现了巨大的分裂,可谓是“天下大势,分久必合,合久必分”。对消费者来说这个结局到底是好是坏,就只能等时间来检验了。

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