applearm6大優勢

而現在，隨著在iPhone、iPad、Mac等產品上都採用了相同的Arm架構的晶片，Apple軟體應用生態將徹底打通，在Mac上也可以直接運行iPhone和iPad的軟體，Mac上的軟體也可以在iPhone和iPad上運行。 未來，PC端和行動端的邊界將變得更為模糊，最終直至統一，使用者的體驗將更為一致。 一旦Apple實現全平台的統一作業系統之後，Apple的使用者黏著度將更高，而那些使用了iPhone的使用者在需要一台辦公設備之後將更願意選擇一台能無縫互聯互通的MacBook。 微軟先前就嘗試把Windows作業系統嫁接到ARM指令集上，推出了五彩斑斕的Windows Phone，也推出過需要運行在ARM架構的電腦和平板上的Windows RT，結果都是以慘敗收場。 而Intel也嘗試過x86架構的Atom處理器征戰行動晶片領域，同樣最後無疾而終。

與此同時，Apple在行動終端上的A系列晶片已經成功推進到了5nm製程，無論是多核的性能水準還是Soc整合能力，都有了超越當前Intel的CPU核心的能力。 我們知道，Apple體系的封閉性是出了名的，從硬體到軟體，Apple都選擇了自己研發自己用，硬生生打造了一個極致封閉但又體驗出眾的iOS生態。 但在這個封閉生態下仍然留了下為數不多的幾個小缺口，在Mac系列電腦上使用的Intel處理器就是其中一個，而且到現在足足用了十五年。 个人觉得最大的问题应该是软件适配的问题，因为从x86于是ARM架构，指令集完全不一样，如果不做任何适配的话，旧的软件是完全无法运行的。

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至少會有一款全新 ARM 架構處理器，能夠用來驅動第一個 MacBook 筆電，傳言會是已經消失的 12 吋 MacBook 將會死而復生。 當前微軟也正在嘗試讓 ARM 的 Surface 模擬執行 x86_64 ，甚至還有其他 OEM 廠商也針對 ARM 筆電推出自己的 Windows 驅動，效果普遍都不好，所以想要在 ARM 架構下跑 Windows 系統，蘋果也會面臨另一個挑戰。 落實到產品上，搭配了M1的新款Macbook Air的CPU性能是上一代基於Intel處理的Macbook Air的3.5倍，GPU則提升了5倍，機器學習性能也提升了9倍。 預計在 WWDC 2020 大會上將有可能會推出的 12吋 MacBook，其中裡面就會搭載一顆全新 ARM 處理器。

• 但在這個封閉生態下仍然留了下為數不多的幾個小缺口，在Mac系列電腦上使用的Intel處理器就是其中一個，而且到現在足足用了十五年。
• 那麼，在Mac系列上推出M1晶片的意義，就不僅僅是要開始和長期合作的Intel宣布「分手」這一層，還等於是要向x86統治下的PC市場「下戰書」了。
• 另一方面，x86架構所構建的PC端的豐富軟體生態，不是macOS生態短時間內能夠超越的。
• Apple 于2020年11月10日正式发布 M1 芯片，它是 Apple 全新打造的强大芯片，也是第一款专为 Mac 设计的芯片。

另一方面，x86架構所構建的PC端的豐富軟體生態，不是macOS生態短時間內能夠超越的。 而為了讓開發者能將原來運行在X86架構晶片之上的Mac應用程式，更輕鬆地搭配Apple自主研發的M1處理器，Apple還提供了一系列的工具。 比如，可幫助開發者構建同時能在x86和Arm架構晶片上運行的應用程式的Universal 2，可以自動將為Intel處理器編寫的指令轉譯AppleArm晶片可以理解的指令，使得AppleArm晶片直接能運行原x86平台應用程式Rosetta 2。 當前 Windows 也有推出 ARM 版本，不過效能似乎還是不太好，而且只能夠用 32位元應用程式，所以這需要依靠開發者同時編譯 x86_64和ARM版本解決，連同蘋果也要替 Bootcamp 推出 ARM 更新版本。

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为了解决这个问题，苹果为此特意写了一款在ARM上执行x86指令的引擎：Rosetta 2（这事苹果不止干过一次，一代Rosetta是为了从PowerPC转到intel平台，早期intel也为android x86写过一个ARM原生代码的转换引擎 houdini）。 同时，各大软件厂商也在抓紧适配ARM原生指令的开发，以期在M1芯片上得到更高的运行效率和更低的功耗。 可以预见的是，随着M1的顺利推出，并成功在Mac产品上应用，苹果利用自研Mac芯片替代英特尔X86处理器的计划或将进一步提速，可能用不到两年就会全部完成替换。

萬物互聯場景下，對於大量設備之間除了快速通訊的要求之外，必然要求向高數據並發、智慧運算和低功耗方向進化。 applearm 而ARM由於其基於簡單指令集的特點，不僅設計更簡單、迭代效率更高、還具有高效能低功耗的特點，特別適用於未來人們數位生活的需要。 不過從最近回饋的情況來看，macOS Big Sur的首次開放更新，仍然遇到了一些相容性問題，比如對於一些開發者工具，大多還在開發中，早先的MacBook版本在升級這一系統時遇到崩潰和無法使用等問題。 為了實現全系列硬體生態的統一閉環，Apple就必須把Mac上的Intel處理器踢出局，最終實現在iPhone、iPad和Mac系列上全部用上自主研發的晶片。

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透過這些套件，開發者可以在短時間內將目前x86架構軟體遷移到ARM架構的macOS上面。 解決了macOS開發者的後顧之憂，又能讓iOS、iPadOS上面的開發者輕鬆將軟體遷移到macOS上，Apple的統一軟體生態將最終實現。 這一使用者習慣養成自然非一日之功，其實這些大廠在早期也做過努力掙扎，想用自己具有優勢的架構和作業系統來一統行動端和PC的江湖。 Apple 于2020年11月10日正式发布 M1 applearm 芯片，它是 Apple 全新打造的强大芯片，也是第一款专为 Mac 设计的芯片。 作为一款 SoC 芯片，M1 将众多强大技术集于一身，并且采用统一内存架构，为性能和能效带来巨大的提升。

Big Sur系統不僅可以流暢運行在ARM架構的展示機上面，就連Photoshop、Lightroom、Final Cut Pro、Office、Maya這些偏向生產力的專業領域軟體都已經能夠完美適配運行。 Big Sur的基礎架構也經過優化，以解鎖M1晶片的實力，包括用於圖形處理任務的Metal和用於機器學習的Core ML等開發者技術。 在CPU上，擁有4個高性能大核心和4個高效能小核心，可混合運行以協助處理多線程任務，跑分上已經高於Intel 的Core i9處理器。 這得益於Apple在魔改ARM架構上的領先能力，大核心性能突出，小核心能耗極低，大小核心的協同工作使得其能效比比2012年時候Mac的處理器提升了3倍。 在行動端，因為Google開源的Android和Apple自主研發自用的iOS這兩種作業系統，又劃分出了Android和Apple陣營。

applearm: 蘋果專研十年矽晶片設計有成

此外，還有等同於A14晶片的16核NPU，滿足人工智慧算力；同時支持了高達16GB的具有高頻寬、低延遲特性的統一DRAM記憶體體系架構，加快幾個處理器直接的數據共享速度。 在GPU上，M1整合了8核心的GPU，兼顧了性能和能效，相比A14的GPU核心數量提升了一倍，無論是剪輯還是播放多個全畫質4K視訊串流等重負載也沒有什麼壓力。 根據Apple公佈的數據，在同等功耗下，M1的GPU性能是其他最新推出的筆記型電腦晶片的GPU性能的兩倍，而在同等性下，M1的功耗只有其他筆記型電腦晶片的1/3。

因为那时候SoC大大小小的各种问题会得到修复，同时各生产效率的软件厂商（如PS的Adobe，office的微软等）的软件程序适配也差不多了，不要急于一时当小白鼠。 買手機和平板，會在Android或Apple之間選邊站，買電腦會Wintel聯盟和Apple之間選邊站。 Apple 设计的雷雳控制器支持 USB 4，传输速率最高达 40Gb/s，还可兼容比以往更多的外设。 不過，x86架構和ARM架構在PC上的角力，未來還將持續很長一段時間，即使這次Intel倒下的話，AMD也可以頂上。 第三個也是更深一層的影響是，Apple的選擇，也證明了在面向萬物互聯、呼喚全新融合互動IoT時代，相比較於x86架構，ARM可能才是更好的選擇。

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當Apple 推出自研 ARM 架構晶片也會比 Intel 帶來更大優勢，畢竟 Intel i7 處理器 TDP 高達65W，那麼 ARM 處理器只需要 10W ，或許後續晶片也可能比 65W 更少， 效能最初可能落後 Intel，這對於普通 Mac 用戶已經足夠使用。 但這一努力操之過急又過於超前，當時既沒有好的硬體產品支持，也沒有除微軟自有軟體之外的軟體生態支持。 Apple今年的第三場發布會「One More Thing」，重磅發布了首款基於ARM架構的自主研發電腦晶片M1，以及搭載M1晶片的三款PC產品。

現在，Intel的處理器碰到了當年PowerPC架構晶片一樣的困境，那就是性能擠牙膏一樣的增長，導致Apple Mac系列一直也只能跟著Intel的14nm+++製程的迭代而緩慢推進。 applearm Intel的差勁表現早已讓追求性能極致提升的Apple心懷不滿，多次表示要用自主研發晶片取而代之。 從2005年開始，Apple就將自己的Mac產品從基於ARM的PowerPC架構轉向了Intel的x86架構，採用Intel的奔騰系列讓Mac產品的性能一路飆升，配合著自家的macOS系統，一路高歌猛進，佔據了PC機的高階市場占有率。 在此前的WWDC2020大会上，苹果就曾表示，开发人员还可以在基于其自研处理器的Mac产品上正常使用iOS和iPadOS应用程序，而无需进行任何修改。

applearm: 第四階段 最終目標

第二個影響是，Apple如果在Mac上的架構革命的成功，將帶給Android陣營的晶片廠商和PC作業系統霸主的微軟以巨大的刺激和激勵。 比如，高通曾經嘗試和微軟一起開發的基於驍龍處理器的PC筆記型電腦，可能會重新啟動；微軟也有可能再次動了採用ARM架構晶片開發windows系統的想法。 也印證華為的HarmonyOS鴻蒙系統，未來在手機、PC以及更多設備上得到應用的可行性。 applearm 簡單來說，M1是Apple第一款基於ARM架構的5nm工藝的電腦晶片，由於採用了目前最先進製程，擁有高達160億個晶體管，相比新款iPhone所用的A14的118億個晶體管提升了約35.6%，同時也高於麒麟9000的153億個晶體管。 M1還是一款高度整合的SoC晶片，將CPU、GPU、NPU和各種連接功能及零件統統集合在一起。

在PC端，微軟的Windows作業系統和Intel的x86晶片，組成了牢不可破的Wintel陣營，掌控著絕大部分的PC市場占有率，而Apple Mac系列雖然也採用Intel的x86處理器，卻仍堅持自己研發的macOS系統，佔據了10%的PC市場，走專業辦公的高階路線。 首款 Apple 自行研發的 Apple Silicon （M1晶片）處理器產品已經於 2020 年 11 月發表會推出「2020年蘋果發表會懶人包 3分鐘快速看完（Apple Silicon）」。 如今蘋果已經認為x86_64 架構算是老舊、效率又低，還在使用就方法進行處理器設計，x86_64 架構就如同一座老舊城市，在上面又蓋上另一個老舊城市，會嚴重影響到後續 macOS 發展。 不管怎樣，Mac晶片的架構變革和軟體系統的相容升級，給Apple帶來又一輪增長的可能，也對以x86架構處理器為主導的PC市場帶來諸多挑戰。 原本移動場景下的應用程式和PC場景下的應用程式是始終割裂的，比如，我們使用的很多軟體，總是要分成Android版、iOS版、windows版和Mac版，每一個應用程式都要配置至少3個版本，這樣不僅讓行動端和電腦端的使用場景隔成體系，嚴重影響使用體驗，也徒增了各大應用程式平台的開發工作量。

applearm: 蘋果為何捨棄 Intel 改用自研 ARM處理器？分析告訴你原因

但唯独在苹果的Mac电脑上，依然采用的是基于X86架构的Intel处理器。 由于底层硬件的不同，也使得苹果在系统软件生态上产生了割裂，移动设备上是一套硬件和软件系统，Mac产品上是一套硬件和软件系统。 相信蘋果也曾考慮過這方案，但是為了後續發展，甚至是未來 Mac Pro 改版或許也是有可能會選擇 AMD 處理器取代。

毕竟，凭借苹果自身强大的出货能力，自研的Mac芯片的成本要远低于采购英特尔处理器的成本。 在今天的发布会上，苹果表示，目前基于M1芯片的Mac产品已经可以运行各种苹果原生应用。 而随着苹果自研Mac芯片的推出，将进一步提升苹果整体的软硬件一体化的优化整合能力。 使得苹果的iPhone、iPad、Mac等产品都将基于同样的Arm芯片架构，从而使得的外围硬件生态可以共享，更为关键的是，这也将彻底打通iPhone、iPad、Mac的系统软件生态，在Mac电脑上同时运行iPhone和iPad软件将不再是问题。

applearm: 改用 ARM 那麼 Windows 系統怎麼跑？

這也是有著36年歷史的AppleMac電腦第一次使用了自家研發的晶片，而且還是採用了和iPhone、iPad所採用的A系列晶片相同的ARM架構。 經過多年謠傳，蘋果「總算」宣布 Mac 將逐步從 Intel 處理器轉移到「Apple Silicon」，預計年底推出首台採用自家 ARM 指令集相容處理器的 Mac 電腦，也傳出台積電將編列「300 壯士」團隊，從研發、設計、製程、封裝都提供「火力支援」的消息。 而为了让开发者能将原来运行在X86架构Intel芯片之上的Mac应用，更轻松的适配苹果自研的Mac处理器，苹果还提供了一系列的工具。 比如，可帮助开发者构建同时能在x86和Arm架构芯片上运行的应用的Universal 2，可以自动将为英特尔处理器编写的指令转译苹果Arm芯片可以理解的指令，使得苹果Arm芯片直接能运行原x86平台应用程序Rosetta 2。

applearm: 第二階段2018年至今：推出 Apple T2 安全晶片

最終來到全新世界 ARM 架構最終目標，所有 Mac 電腦都已經全面改為 applearm ARM 架構，這也是蘋果產品未來走向，市場也會有更多垂直整合，全世界也將會有更多公司採用矽晶片開發與帶來更多需求。 由於 Intel 的 Tick-Tock 策略已經無法跟上蘋果更換新機速度，導致蘋果想自己研發處理器就能掌控進度，目前內部也替 ARM 架構晶片命名為「Kalamata 」計畫，傳聞首款將會採用 A14 仿生晶片升級，由台積電5奈米晶片打造而成終初代產品為「M1」晶片。 2012年，微軟推出了基於ARM架構的Windows RT作業系統，只能預裝在採用ARM架構處理器的PC和平板電腦中，只能跑32位元的軟體。 然而 Apple 要全面替 Mac 電腦採用 ARM 處理器，看似美好，影響的肯定是專業用戶，且對於影視群多數也都是在圍繞在 Adobe 系列上，要讓 Adobe 各種軟體也能 ARM 架構上使用，肯定會需花費段很長一段時間才能相容。 過去十年，蘋果一直在持續研發矽晶片設計，目前在效能、功耗和功能方面已經明顯優於市場，同時蘋果也在積極尋找和收購更多矽晶片人才、公司。 Intel 在為處理器晶片設計發展最初戰略模式採用「Tick-Tock」，意思為一年一次「處理器微架構的更新」和一年一次「晶片製程的更新」，週期總共為兩年，不過到最後 Intel 將週期放緩成三年一迴圈，造成不少電腦DIY組裝玩家都稱 Intel 為擠牙膏策略。

目前在 A11 系列仿生晶片上就已經有強大內部 GPU 晶片，相信未來蘋果都會全改為自行研發。 新款 12 吋 MacBook 也將會是第一台沒有採用 Intel 處理器產品，蘋果預計也會先在這台設備上參考用戶經驗，隨後在 iMac、16吋 MacBook Pro 、iMac Pro 和 Mac Pro 才會逐一替換。 在 2016 年 Intel 處理器開始緩慢發展，造成 MacBook Pro 搭載的 Intel 處理器效能出現嚴重不足，也沒有完美替代方案可以取代 Intel，又加上蘋果與 Intel 簽訂了合約，蘋果可獲得客製化優惠合作關係，造成蘋果就如同被 Intel 限制發展的公司。 據推斷，搭載自主研發M1晶片的Mac產品，隨著其產品迭代和軟體系統的完善，自然會獲得更大的PC電腦的市場占有率。 Apple雖然同樣面臨軟硬體協同的這一挑戰，但在處理這一問題上卻早有準備。 這個科技圈的「異類」把軟硬體生態都牢牢掌握在自己手中，在策劃著這次架構轉型之前，就已經把系統和軟體的遷移的準備工作做好了。

applearm: 第一階段2014~2017年：推出 Apple T1 安全晶片

在 Apple T2 安全晶片下，Mac 電腦內部都已經開始利用 ARM 處理器在控制，同時還能夠替 Mac 帶來 iPhone 系統安全性等級，如果電腦出現問題也能夠藉由 ARM 控制紀錄進行除錯。 甚至 Intel 處理器性價比、CPU核心數、耗電效能、安全性，也都明顯落後於 AMD 處理器，蘋果也受到 Intel 發展速度上拖連，導致想替 Mac 電腦採用新款處理器時，造成需要延後或等到下一次更新，無法依照原本計畫更新，也讓蘋果改版容易被貼上沒有太大特色或效能沒太大改變標籤。 一方面，現在x86的優勢仍然非常牢固，Intel的x86晶片在高性能電腦或者運行PC端大型遊戲中仍然有非常強的性能優勢，而Intel一旦突破了14nm製程工藝的瓶頸之後，可能會擺脫「擠牙膏」的尷尬境遇，還會迎來新一輪的增長。

我們知道，為PC更換架構，不可能是在一座新地基上新建大樓，而是要在建好的大廈上面換地基，換掉地基還要在不拆掉大樓的前提下讓大樓煥然一新。 眾所周知，ARM和x86這兩大運算架構的底層差異，形成了行動端和PC（個人電腦）端兩大陣營。

不過目前安全研究人員也從 T1 和 T2 晶片的 Boot ROM 代碼中發現安全漏洞「checkm8」，同樣也適用於舊款 iPhone 以及 Apple Watch ，這些漏洞同時也存在於蘋果電腦 Mac 上，無法利用遠端攻擊，只能透過郵件協議來實現漏洞。 而x86架構基於複雜指令集，晶片設計複雜，功耗相對較高，開發困難，技術路線相對緩慢，越來越展現出應用前景的專業性和侷限性。 PC作為與萬物互動同樣重要的操作界面，從笨重的x86架構走向更廣泛融合的ARM架構，就成為一種必然。

applearm: 軟體先行，Apple做了軟體系統遷移的準備

那麼，在Mac系列上推出M1晶片的意義，就不僅僅是要開始和長期合作的Intel宣布「分手」這一層，還等於是要向x86統治下的PC市場「下戰書」了。 而如今，這個「行動端用ARM，PC端用x86」的現世安穩的架構，終於又起波瀾。 這次是蓄謀已久的Apple，要把高效能低功耗的ARM架構，真正用到的PC產品上了。 但这肯定是需要时间的，同时由于芯片的各种真实用户的测试反馈及BUG修复，个人感觉可能要迭代到第二代甚至第三代才会比较值得入手。

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新推出的macOS Big applearm Sur系统也已经可以平稳、无缝地过渡到苹果Mac芯片。 从首款采用自研芯片的iPhone 4开始，苹果就一直在推动软硬件跨平台的大一统。 此前iPhone、iPad、Apple Watch等产品都采用的是基于Arm架构苹果自研芯片，及苹果自己系统。

applearm: 蘋果專研十年矽晶片設計有成

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