在蘋(píng)果長(zhǎng)達(dá)十年的自研芯片旅程中，正式發(fā)布以 ARM 架構(gòu)為主的 Mac 電腦處理器，來(lái)取代長(zhǎng)久以來(lái)的英特爾 x86 架構(gòu)，是歷史性的一頁(yè)。

一直以來(lái)，蘋(píng)果用兩種方式來(lái)打造屬于自己的芯片帝國(guó)：

一是自主研發(fā)，現(xiàn)在蘋(píng)果內(nèi)部的芯片研發(fā)團(tuán)隊(duì)已有數(shù)千名員工；

其次，是以收購(gòu)方式獲取新技術(shù)，吸收后再整合進(jìn)入自家的研發(fā)團(tuán)隊(duì)中，像是指紋識(shí)別芯片 Authen tec 和 3D 體感芯片/臉部辨識(shí)芯片 PrimeSense。

從 2010 年蘋(píng)果 iPhone 4 發(fā)布首款自研的 A4 處理器開(kāi)始，掀起系統(tǒng)廠自主研發(fā)芯片的風(fēng)潮，也逐漸改變芯片廠、系統(tǒng)公司、晶圓代工廠的產(chǎn)業(yè)之間的關(guān)系。

蘋(píng)果自制芯片除了核心的處理器之外，還擴(kuò)及到電源管理芯片、顯示屏驅(qū)動(dòng)芯片、GPU、基頻芯片、指紋辨識(shí)芯片、3D 體感芯片等，還有基于 Arm 架構(gòu)的 Mac 電腦處理器芯片，整個(gè)來(lái)看，蘋(píng)果已經(jīng)建立了一座芯片帝國(guó)。

蘋(píng)果經(jīng)歷多次換“芯”

成立于 1976 年的蘋(píng)果，已經(jīng)有 44 年歷史，2007 年推出第一款智能手機(jī) iPhone，并將公司名稱(chēng)從蘋(píng)果電腦改名為蘋(píng)果公司，為公司未來(lái)發(fā)展重新定義。

在蘋(píng)果成立 44 年的歷史中，經(jīng)歷許多次電腦處理器架構(gòu)的更換。在推出 Mac 之前的微電腦 Apple II，是采用 MOS 的 6502 處理器，1984 年推出的 Mac，就改用摩托羅拉的 68K 架構(gòu)。

到了 1994 年，蘋(píng)果再?gòu)哪ν辛_拉的 68K 系列架構(gòu)轉(zhuǎn)向 AIM 聯(lián)盟（蘋(píng)果、IBM、摩托羅拉）共同開(kāi)發(fā)的 PowerPC 處理器架構(gòu)。

最近一次是 2005 年，蘋(píng)果從 PowerPC 架構(gòu)轉(zhuǎn)向英特爾 x86 處理器架構(gòu)，開(kāi)啟雙方長(zhǎng)達(dá) 15 年的深度合作。

蘋(píng)果基于 Arm 架構(gòu)自研 Mac 電腦的處理器芯片，來(lái)取代英特爾的 x86 架構(gòu)的終極野心，這幾年來(lái)在業(yè)界已是公開(kāi)的秘密，今年在 WWDC 上發(fā)表后，等于是證實(shí)且宣告這項(xiàng)規(guī)劃正式上路。

根據(jù)蘋(píng)果規(guī)劃，首款采用蘋(píng)果自研芯片的 Mac 將于今年底上市。蘋(píng)果并不會(huì)立即放棄英特爾的處理器，搭載英特爾芯片的 Mac 芯片也會(huì)同步開(kāi)發(fā)，預(yù)計(jì)從英特爾芯片完全換到蘋(píng)果自研芯片，需要兩年的過(guò)渡期。

自研iPhone處理器的巨大成功

蘋(píng)果自研 Mac 處理器芯片計(jì)劃的背后，當(dāng)然是基于 iPhone A 系列手機(jī)處理器的巨大成功，以及合作伙伴臺(tái)積電在技術(shù)支持上的全力相挺，傳出臺(tái)積電有至少 300 位工程師助力蘋(píng)果，涵蓋研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、封裝等每個(gè)環(huán)節(jié)。

蘋(píng)果 iPhone 處理器的成功，也有一段曲折的歷史，包括初期裁掉內(nèi)部芯片團(tuán)隊(duì)，打算直接用英特爾 Atom 處理器; 找三星代工、收購(gòu)關(guān)鍵的 PA Semi、與三星關(guān)系生變，一直到找上臺(tái)積電代工。

iPhone 處理器的打造，是從三星與 Arm 開(kāi)始。其實(shí)當(dāng)時(shí)，蘋(píng)果曾考慮與英特爾合作。

蘋(píng)果最早在開(kāi)發(fā) iPad 時(shí)，曾考慮采用英特爾的 Atom 處理器。當(dāng)時(shí) Atom 仍在研發(fā)階段，但蘋(píng)果創(chuàng)辦人喬布斯對(duì)于英特爾的技術(shù)能力充滿信心; 甚至在 2005 年，決定裁掉蘋(píng)果早年為了 Mac 而設(shè)立的芯片設(shè)計(jì)部門(mén)。

不過(guò)，有“iPod 之父”之稱(chēng)的 Tony Fadell 則是反對(duì)使用英特爾的 Atom。在他的堅(jiān)持下，喬布斯同意改用設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單、同時(shí)也更省電的 ARM 架構(gòu)。

后來(lái)前英特爾首席執(zhí)行官 Otellinii 曾表示，與蘋(píng)果雙方?jīng)]有合作移動(dòng)設(shè)備芯片，關(guān)鍵原因是報(bào)價(jià); 同時(shí)，他也認(rèn)為蘋(píng)果的移動(dòng)設(shè)備銷(xiāo)售量頂多百萬(wàn)臺(tái)出貨量，不會(huì)讓英特爾帶來(lái)太大獲利。

最終，蘋(píng)果是和三星合作，設(shè)計(jì) Arm 架構(gòu)的 iPhone 處理器芯片。

2007 年，蘋(píng)果發(fā)布第一代 iPhone，使用三星設(shè)計(jì)的 Arm 架構(gòu) SoC，GPU 是 Imagination 的 PowerVR。

三星這款基于 Arm 架構(gòu)的 SoC 效能表現(xiàn)不差。因?yàn)楫?dāng)時(shí)在 Arm 架構(gòu)上的操作作業(yè)系統(tǒng)例如 Nokia 的 Symbian、微軟的 Windows CE、初版的 Android 等，都是功能簡(jiǎn)單的輕量系統(tǒng)。然而，三星打造的 SoC 卻能幫助蘋(píng)果在 Arm 架構(gòu)下，執(zhí)行改寫(xiě)自 Mac OS X 的 Unix 系統(tǒng)，且有完整的 UI 效果。

蘋(píng)果的成功，讓許多業(yè)者重新調(diào)整了開(kāi)發(fā)計(jì)劃，這當(dāng)中就包括日后 Google Android 陣營(yíng)的崛起。

但是，三星 SoC 也不是沒(méi)有缺點(diǎn)，畢竟它的原始設(shè)計(jì)只是基于三星的 DVD 播放器里面架構(gòu)。

為了能維持 iOS 的優(yōu)勢(shì)與獨(dú)特性，蘋(píng)果深知必須要自主研發(fā)處理器。

因此，在第一代 iPhone 發(fā)表不久后，蘋(píng)果即與三星、Imagination 簽署 SoC 和 GPU 的開(kāi)發(fā)協(xié)定，同時(shí)也開(kāi)始重組自己的芯片研發(fā)團(tuán)隊(duì)。

蘋(píng)果與三星的相愛(ài)相殺

2008 年蘋(píng)果招攬?jiān)温氂谟⑻貭柡?IBM 的 Johny Srouji，也就是現(xiàn)在的蘋(píng)果硬件技術(shù)部門(mén)的高級(jí)副總裁; 更在同年收購(gòu)矽谷新創(chuàng)公司 P.A Semi，成為日后成為 SoC 技術(shù)團(tuán)隊(duì)核心。

蘋(píng)果首款自研的 A4 處理器搭在于 iPhone 4 內(nèi)，首度在 2010 年問(wèn)世。當(dāng)中采用 Arm 的 Cortex-A8 為 CPU 核心，以及 Imagination 的 PowerVR SGX 535 作為 GPU。

2010 年，蘋(píng)果更收購(gòu)了專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)移動(dòng)設(shè)備芯片的 Intrinsity。雖然蘋(píng)果是以 Arm 的 Cortex-A8 為架構(gòu)設(shè)計(jì)了第一顆 A4 處理器，當(dāng)中與 Intrinsity 的合作，達(dá)成 CPU 架構(gòu)的優(yōu)化。

初期，蘋(píng)果的自研芯片是交由三星代工，但后來(lái)三星把改版的 Cortex-A8 核心用在自家的 SoC 產(chǎn)品 S5PC110 中; 在 2011 年又將 S5PC110 改稱(chēng)為 Exynos 3，成為三星最早以“Exynos”命名的自家 SoC 產(chǎn)品，使用在一系列 Galaxy 系列移動(dòng)設(shè)備里中。

加上三星陸續(xù)在智能手機(jī)上顯露頭角，蘋(píng)果逐漸將三星視為競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，便開(kāi)始尋求其他代工廠來(lái)取代三星，與臺(tái)積電接觸便是從當(dāng)時(shí)開(kāi)始。

誠(chéng)如文章之前提到，iPhone 處理器的成功，給了蘋(píng)果很強(qiáng)的信心與底蘊(yùn)要自行開(kāi)發(fā) Mac 電腦的處理器芯片，把英特爾徹底取代。

觀察在蘋(píng)果這十年來(lái)的自研芯片過(guò)程中，一直被很多人視為是“毒蘋(píng)果”，一旦咬上一口，會(huì)帶來(lái)營(yíng)收和股價(jià)飛天。

但合作過(guò)程中，也可能會(huì)隨時(shí)被取代與拋棄，在此也細(xì)數(shù)蘋(píng)果這幾年究竟有哪些自研的芯片產(chǎn)品，以及并購(gòu)或拋棄過(guò)哪些公司。

電源管理芯片：Dialog

蘋(píng)果在第一代的 iPhone 上就與電源管理芯片供應(yīng)商 Dialog 合作，由 Dialog 提供電源管理、音頻子系統(tǒng)、快充芯片，以及其他混合信號(hào)整合芯片。

Dialog 運(yùn)營(yíng)也跟隨蘋(píng)果 iPhone 的熱賣(mài)一路成長(zhǎng)。2007 年 Dialog 的全年?duì)I收才 8677 萬(wàn)美元，到了 2017 年已成長(zhǎng)至 13.53 億美元，十年間增長(zhǎng) 15 倍，且公司 70% 以上營(yíng)收來(lái)自于單一客戶蘋(píng)果。

Dialog 也不是對(duì)于運(yùn)營(yíng)全押寶在單一客戶的情況沒(méi)有警覺(jué)心，自身更不斷多元化業(yè)務(wù)領(lǐng)域，擴(kuò)充至藍(lán)牙芯片、快充技術(shù)、LED 芯片等。

蘋(píng)果與 Dialog 合作十年也夠久了。約 2017 年左右，業(yè)界開(kāi)始傳出蘋(píng)果要自制電源管理芯片的消息，甚至在蘋(píng)果自組的研發(fā)團(tuán)隊(duì)中，不少工程師都是來(lái)自于 Dialog。

后來(lái)蘋(píng)果與 Dialog 達(dá)成協(xié)議，先支付 3 億美元資金買(mǎi)下其部分資產(chǎn)與技術(shù)專(zhuān)利，以及預(yù)付 3 億美元，作為后續(xù)幾年采購(gòu) Dialog 產(chǎn)品的預(yù)付款; 再者，Dialog 也將 16% 的員工，共計(jì) 300 名工程師“轉(zhuǎn)讓”給蘋(píng)果，雙方徹底切斷關(guān)系。

GPU IP技術(shù)：Imagination

Imagination 與蘋(píng)果也是從第一代 iPhone 處理器就開(kāi)始合作，同時(shí)蘋(píng)果也一直是 Imagination 最大客戶。

蘋(píng)果在 2017 年也曾宣布要在 15 個(gè)月至 2 年內(nèi)逐步停止使用 Imagination 的 GPU IP 技術(shù); 隨后，蘋(píng)果在 2018 年推出的 iPhone X 和 iPhone 8 手機(jī)用上自行設(shè)計(jì)的 GPU 產(chǎn)品，搭載在 A11 芯片中。

被蘋(píng)果拋棄后的 Imagination 被迫出售，在 2017 年 9 月由私募基金 Canyon Bridge Capital Partners 以英鎊 5.5 億元所收購(gòu)。

到了 2020 年，Imagination 終于與蘋(píng)果達(dá)成協(xié)議，為公司長(zhǎng)達(dá) 2~3 年來(lái)的運(yùn)營(yíng)不確定性劃下句點(diǎn)，協(xié)議內(nèi)容主要是由蘋(píng)果支付專(zhuān)利授權(quán)費(fèi)用，以使用其 GPU 技術(shù)。

業(yè)界認(rèn)為，蘋(píng)果可能無(wú)法在短期內(nèi)處理好與 Imagination 的專(zhuān)利糾葛，這將影響其自行設(shè)計(jì) GPU 和自給自足的計(jì)劃，因此與 Imagination 達(dá)成協(xié)議。

顯示屏驅(qū)動(dòng)芯片：新思 Synaptics

蘋(píng)果也傳出自研顯示屏驅(qū)動(dòng)芯片，這也是供應(yīng)商新思運(yùn)營(yíng)的隱憂之一。

蘋(píng)果一直是新思的重要客戶之一，但這幾年新思來(lái)自于蘋(píng)果的訂單數(shù)量已經(jīng)大幅減少，主要是因?yàn)?iPhone 的 OLED 機(jī)種是采用三星的 OLED 顯示屏搭配 OLED 驅(qū)動(dòng)芯片。

新思這幾年在運(yùn)營(yíng)上不斷朝多元化轉(zhuǎn)型，包括收購(gòu)美滿電子 Marvell 的多媒體解決方案業(yè)務(wù)部門(mén)、音頻處理方案供應(yīng)商科勝訊 Conexant 等。再者，也于 2019 年底出售 TDDI 業(yè)務(wù)部門(mén)給韋爾。

基頻芯片：英特爾與高通

基頻芯片是看似容易，但非常需要下苦工，以及與每一代通訊協(xié)議技術(shù)積累。

蘋(píng)果在 iPhone 初期用過(guò)英飛凌的基頻芯片（后被英特爾并購(gòu)），從 2011 年 iPhone 4s 開(kāi)始，高通就一直是蘋(píng)果基頻芯片的獨(dú)家供應(yīng)商。

站在蘋(píng)果的角度，顯然不想看到核心元件被高通鉗制，因此從 2016 年 iPhone 7 開(kāi)始，在特定地區(qū)的機(jī)種采用英特爾的 4G 基頻芯片，這被視為是制衡高通的手段之一。

高通、英特爾雙供應(yīng)商的策略，一直持續(xù)到 2017 年的 iPhone 8 和 iPhone X 系列; 然而 2018 年出現(xiàn)重大轉(zhuǎn)折。

當(dāng)時(shí)，蘋(píng)果因?yàn)榕c高通的技術(shù)專(zhuān)利官司，2018 年發(fā)布的 iPhone 全都使用英特爾的 4G 基頻芯片，只能說(shuō)這是當(dāng)時(shí)蘋(píng)果的唯一選擇，之后卻出現(xiàn)“信號(hào)門(mén)”事件，讓很多消費(fèi)者反彈。

之后在 2019 年，蘋(píng)果正式與英特爾簽署協(xié)議，以 10 億美元收購(gòu)英特爾的基頻芯片事業(yè)部門(mén)。同時(shí)，也收購(gòu)英特爾相關(guān)部門(mén)約 2000 名員工，象征蘋(píng)果正式大舉投入開(kāi)發(fā)５Ｇ的基頻芯片。

指紋識(shí)別芯片：AuthenTec

除了自研核心技術(shù)外，蘋(píng)果也是時(shí)不時(shí)會(huì)收購(gòu)新創(chuàng)公司來(lái)獲取創(chuàng)新技術(shù)，接下來(lái)要討論的指紋識(shí)別芯片 AuthenTec、人臉識(shí)別技術(shù) PrimeSense，就是兩個(gè)最成功的案例。

跟很多技術(shù)的發(fā)展路程相似，指紋識(shí)別技術(shù)也不是蘋(píng)果發(fā)明的，但卻是蘋(píng)果發(fā)揚(yáng)光大的。

蘋(píng)果在 2012 年收購(gòu)以色列的指紋辨識(shí)技術(shù)商 AuthenTec。這家公司曾為很多 NB 大廠導(dǎo)入相關(guān)的指紋識(shí)別技術(shù)，包括惠普、戴爾、聯(lián)想 、富士通等。

蘋(píng)果的領(lǐng)軍，讓安卓手機(jī)陣營(yíng)也積極加入指紋識(shí)別行列。初期瑞典 FPC 公司的后置指紋辨識(shí)就成為救急方案之一，受到華為、小米等青睞，逐漸發(fā)展成為當(dāng)時(shí)安卓手機(jī)陣營(yíng)的指紋識(shí)別技術(shù)主流路線。

之后匯頂?shù)闹讣y識(shí)別技術(shù)勢(shì)力開(kāi)始崛起，逐漸侵蝕 FPC 的市占率。

這樣的發(fā)展非常自然。歐美公司在初期技術(shù)領(lǐng)先階段，會(huì)比較占上風(fēng); 到了市場(chǎng)需求大爆發(fā)時(shí)期，客戶會(huì)開(kāi)始追求品質(zhì)與成本的平衡，亞洲供應(yīng)商通常會(huì)在這一階段大舉切入，一舉通吃市占率。

人臉識(shí)別技術(shù)：PrimeSense

2017 年蘋(píng)果新機(jī) iPhone X 登場(chǎng)，全球科技產(chǎn)業(yè)掀起一陣人臉解鎖的熱潮，這款技術(shù)照樣不是蘋(píng)果首創(chuàng)，但又是蘋(píng)果引發(fā)潮流。

蘋(píng)果的人臉識(shí)別技術(shù)來(lái)自于收購(gòu) PrimeSense，這也是一家以色列新創(chuàng)公司，專(zhuān)注于 3D 傳感技術(shù)。

PrimeSense 在被蘋(píng)果收購(gòu)之前，也是有一段風(fēng)光的歷程，其研發(fā)產(chǎn)品曾經(jīng)被微軟體感游戲機(jī) Kinect 采用。只是，微軟的 Kinect 第二代改為用自己開(kāi)發(fā)的技術(shù)做取代，后來(lái) PrimeSense 也賣(mài)給蘋(píng)果。

PrimeSense 擁有的是結(jié)構(gòu)光技術(shù)，蘋(píng)果將該技術(shù)用在 iPhone 臉部識(shí)別解鎖上，同樣也引發(fā)安卓手機(jī)陣營(yíng)跟進(jìn)，只是技術(shù)陣營(yíng)不盡相同，安卓多數(shù)是用 3D ToF 技術(shù)為主。