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苹果如何设计芯片-苹果造芯的每一步都走对了,全都因为他

苹果造芯的每一步都是正确的,都是因为他

也许连乔布斯都不知道,2007年的决定让苹果成为了今天的一个「半导体巨头」。

从2007年下定决心做芯片到现在AppleSilicon遍地开花,涵盖iPhone、iPad、苹果几乎所有的产品线,如Mac。

最重要的是,苹果不是传统意义上的芯片设计公司,他们的A系列和M系列芯片只是为了让产品与众不同。

▲苹果M1芯片「天团」.

而且苹果芯片不出售,只存在于苹果产品中。在规章制度下,要取得这样的成就并不容易。

CCSInsight分析师WayneLam甚至预测苹果芯片部门将成为全球收入十二大芯片公司。苹果只用了15年就取得了这一成就。

▲JohnySroujiiny苹果硬件高级副总裁.图片来自:Apple

随着芯片的强劲表现,苹果新闻发布会上对性能的描述也从TimCook转移到了JohnySrouji。

他不喜欢在ApplePark搭建的场景中照本宣科,更喜欢在苹果位于以色列的芯片研发中心录制实景。

▲JohnySrouji在矩阵中.图片来自:Bloomberg

在那里,桌子上有一排排定制的Macmini在各种温度和压力下测试原型芯片,走廊里有无数裸露的电路板和芯片。

「就像矩阵一样(Matrix)」,这是Srouji在采访中所做的比喻。

▲海尔兹利亚(Herzliya)苹果研发中心.

2012年,苹果收购了以色列闪存驱动控制器制造商Anobit,随后在以色列海尔兹利亚(Herzliya)苹果研发中心新成立。

加上以前现有的海法(Haifa)目前,Applesilicon团队拥有1000多名员工,分布在以色列、库比蒂诺和世界各地的两个研发中心。

苹果如何设计芯片-苹果造芯的每一步都走对了,全都因为他

开端

2008年,乔布斯通过并购P.A.Semi和Intrinsty,两位传奇芯片设计师SribalanSanthanaman、Jimkeller和曾经在Intel和IBM工作过的JohnySrouji,后来也成为了苹果造芯团队的灵魂。

在团队整合之后,再加上之前从ARM购买高级架构授权的投入,A4芯片在不到两年的时间里成功出现,与iPhone4一起颠覆了智能机器行业。

然而,当时乔布斯创造了A4芯片「视网膜」屏幕上的光线被掩盖,A4的核心结构与三星处理器相似,并没有引起业界的注意。

▲iPhone4拆解。图片来源:gdgt

A4芯片也是JohnySrouji团队的第一部作品,而对苹果来说,它首先掌握了iPhoneSoC的自主权。

JohnySrouji回忆说,芯片设计就像规划一个复杂的城市,但它只有指尖那么大。

「如果你弄错了晶体管,它会使整个快速芯片无法高效工作,整个设备反应缓慢。它(芯片)不是一个软件,可以通过OTA升级和弥补错误。当它出厂时,每个晶体管都必须正确运行。」

也许正是这样的敬畏,A4芯片只是一步一步的设计和生产,最终准时出现在iPhone4中。

纵观A系列和M系列芯片,A4是苹果造芯的开始,也是JohnySrouji创造ARM时代的开始。

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颠覆

本以为苹果A的芯片会继续循序渐进,和各大同行保持一致「共进退」。JohnySrouji于2013年开放「颠覆」旧行业之旅。

RyanSmith,时任Anandtech科技网站主编,曾高呼「A7真的颠覆了世界」,而这个「世界」指传统芯片制造商控制下的智能手机SOC。

A7芯片采用64bitARMV8架构,iPhone5s也成为首款配备64位处理器的智能手机。

同时,在A7的祝福下,iPhone5s具有TouchID指纹识别功能,后续也推动生物识别成为智能手机行业的标准。

A7加速了移动SOC向64bit的转变,高通也放弃了正在开发的32bit芯片项目,开始投资64bit来赶上苹果。

▲AppleA7.图片来自:iMore

当Srouji看到竞争对手在A7的64bit芯片上做出仓促决定时,他仍然很难掩饰自己的笑容。

A7可以说是苹果造芯历史上的里程碑。四代之后,A系芯片开始引领行业。

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里程碑

下一个里程碑可以说是A系芯片本身,也可以说是JohnySrouji本人。

从很久以前开始,苹果就开始在iPad上使用不同于iPhone的芯片,或者说是魔法修改。你可以说苹果想在未雨绸缪的情况下把平板做大做强,但当时平板只是很多人的大屏幕娱乐设备。

随着iPhone6Plus的出现,iPhone屏幕尺寸突然突破

5.5英寸,随之而来的是

2.2亿台创纪录的销量。

但在光明的背后,iPad有点困惑,夹在iPhone和Mac之间,定位有点未知。所以苹果计划改变iPad,给他一个Pro后缀,屏幕扩展到

2.9英寸,计划于2015年春季发布。

▲iPadPro

2.9.图片来自:iMore

然而,iPadPro的生产并不顺利,硬件、软件和设计也没有准备好。最后,TimCook决定推迟到秋季,即与iPhone6s系列一起发布。

这给了团队更多的时间,比如营销、设计、软件,但对于Srouji团队来说,时间更紧迫。

你应该知道,最初为iPadPro准备的SoC是iPadAir2的A8X(一年前的旧处理器)。如果时间推迟到9月,则需要配备最新的A9X,这意味着A9和A9X需要同时发布。

关键是,为了突出Pro特性,A9X必须在性能上与A9有足够的区别。

最后,Srouji团队欣然接受了挑战,并花了半年时间完成了A9X的批量生产,而iPadPro

2.9也准时出现。

同年12月,JohnySrouji成功晋升管理层,成为苹果硬件高级副总裁,并获得9万股额外奖励。

▲iPadPro搭载M1芯片

2.9.

现在iPadPro产品线的重要性不言而喻,让苹果大喊大叫「为什么你的下一台电脑是电脑?」豪言壮语的根本原因是iPadPro背后有足够强大的芯片。

它曾经是A系列的魔法修订,但现在它已经成为「桌面级」的M系列。

转折

2017年,成为苹果副总裁的Srouji在苹果造芯史上遇到了下一个里程碑,「踢出Intel」。

Mikedemler,一位专注于半导体行业50多年的分析师,曾说过苹果的选择「他们最初准备踢出Intel的表现有些犹豫」,「但这促使Mac成为一个更具统治力的平台。」

同年,苹果高层发现一些资深科技媒体召开了圆桌交流会,目的是为性能低下的MacPro道歉,并表示苹果正在努力扭转MacPro的下滑。

Johngruber经历了这次MacProLives会议,他在自己的博客中写道「事实胜于雄辩」的总结。

▲图片来自:UnboxTherapy

MacPro的争论在于Intel处理器,其性能不足以承担MacPro产品,同时MacBook、Macmini因能效比低而受到抱怨甚至抱怨。

在下定决心之前,苹果也进行了激烈的辩论,一方总是认为传统的个人电脑制造商不会独自承担处理器的设计和开发,这是一个巨大的风险。

苹果需要的是一系列芯片,可以适用于Macmini到MacPro的所有不同定位的Mac,这是非常困难的。

JohnySrouji提出了两个想法,一个是如果核心成功,我们能提供比IntelMac体验更好的产品吗?

另一个是,像A芯片一样,这个项目需要年复一年的下降迭代,甚至提供更多的芯片版本来应用更多的产品,这是一个巨大的项目。

最后,JohnySrouji和他的团队迎接了挑战,正如他所说「困难是一件好事。事实上,它只会浪费时间」。

对于这两个想法,JohnySrouji在开发M芯片Mac时,不断在设计团队、软件团队和苹果组建的Proworkflow团队中游荡,其芯片团队与其他团队的合作越来越密切。

此外,AppleSilicon芯片架构师采用可扩展架构来处理不同定位的Mac产品,并添加了Soc概念,将内存和CPU、为了解决数据传输的延迟,GPU一起包装。

随着M1系列芯片的成功,苹果也对Mac产品线进行了大刀阔斧的改革,废除了唯轻薄论,回归了Mac应有的样子。

Mac也成功抢走了iPhone的风头,让我们大喊大叫「苹果又变回了电脑公司」。

改变

AppleSilicon团队逐渐成为苹果所有产品开发的中心,JohnySrouji的负责人影响力越来越大,甚至被视为接管Timcook的候选人。

为了提高效率,JohnySrouji设计了一套新的测试流程,并在整个实验室安装了摄像头,方便世界各地的工程师进行远程检查,这实际上违反了苹果的保密章程。

▲UltraFusion架构令人惊叹.

此外,为了保持A系列芯片和M系列芯片的领先地位,苹果自2015年以来每年都在增加研发投资,预计到2021年将超过200亿美元。

至于如何花费Applesilicon团队,为什么要投资,作为CEO的timcook从来没有问过,一切都是由Johnysrouji安排的。

过去,苹果新闻发布会的主角往往是JonyIve和他的设计团队,或者是iPhone、iPad、Mac带来了新功能的软件团队。

他们总是有很多角度可以炫耀,比如优雅的机身设计,打破硬件障碍的生态集成。然而,自M1诞生以来,苹果新闻发布会上的主角逐渐被Applesilicon接管。我们更愿意看到M芯片的能效比和M芯片产品的新形式。

这一切都是JohnySrouji站在自以为是「矩阵」在苹果芯片实验室,为我们慢慢来。

苹果造芯的故事可能听过很多,但我还是喜欢以苹果芯片背后的男人JohnySrouji为主角再回味一遍。

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