中关村集成电路设计园正式开园
06-06
苹果制芯过程的每一步都做得对，这一切都因为他在2010年做出的一个连乔布斯都可能不知道的决定，让今天的苹果成为了“半导体巨头”。
自2016年决定制造芯片以来，Apple Silicon如今已经遍地开花，几乎涵盖了iPhone、iPad、Mac等苹果所有产品线。
最重要的是，苹果并不是传统意义上的芯片设计公司。
他们正在做的A系列和M系列芯片只是为了让他们的产品与众不同。
▲ 苹果M1芯片“天团”。
而且苹果芯片不对外销售，只存在于苹果产品中。
在法规框架下，取得这样的成绩实属不易。
CCS Insight分析师Wayne Lam甚至预测，按营收计算，苹果芯片部门将成为全球第12大芯片公司。
苹果只用了15年时间就取得了这一成就。
▲ Johny Srouji，苹果硬件资深副总裁。
图片来自：Apple 凭借该芯片的强劲性能，苹果发布会上的性能描述也从 Tim Cook 转移到了 Johny Srouji。
他不喜欢在Apple Park搭建的场景中按照剧本进行录制，更喜欢在苹果位于以色列的芯片研发中心的真实场景中进行录制。
▲《黑客帝国》中的约翰尼·斯劳吉。
图片来自：彭博社 那里，桌子上有一排定制的 Mac mini，用于在各种温度和压力条件下测试原型芯片。
过道里有无数裸露的电路板和芯片。
。
“这个地方就像黑客帝国”，这是斯鲁吉在接受采访时曾经说过的比喻。
▲ 荷兹利亚苹果研发中心。
2016年，苹果收购了以色列闪存驱动器控制器制造商Anobit，随后在以色列荷兹利亚建立了新的苹果研发中心。
除了现有的海法研发中心外，Apple Silicon团队目前共有员工100多人。
团队成员分布在以色列、美国库比蒂诺以及世界各地的两个研发中心。
2016年，乔布斯收购了P.A. Semi 和 Intrinsty，汇集了两位传奇芯片设计师 Sribalan Santhanam 和 Jim Keller，以及曾在英特尔和 IBM 工作过的 Johny Srouji。
他们后来成为苹果造芯团队的灵魂人物。
经过团队的整合，加上之前投资购买ARM的先进架构授权，不到两年的时间A4芯片就成功推出，与iPhone 4一起颠覆了智能手机行业。
不过，当时A4芯片的光芒被乔布斯原创的“视网膜”屏幕所掩盖，而且A4核心架构与三星处理器类似，因此并没有引起业界的关注。
▲ iPhone 4拆解。
图片来自：gdgtA4 该芯片也是 Johny Srouji 团队的首个作品。
同时，这也是苹果首次掌握iPhone SoC的自主权。
Johny Srouji 回忆道，芯片设计就像规划一座错综复杂的城市，只不过这座城市只有指尖那么大。
“如果你把一个晶体管搞错了，就会让整个芯片效率低下，整个设备反应迟钝。
它（芯片）不是软件，可以通过OTA升级和修正。
当它出厂时，必须保证每一个晶体管运行正确。
”或许正是因为保持着这样的敬畏之心，A4芯片才一步步被设计和生产出来，最终按时出现在iPhone 4中。
纵观A系列和M系列芯片，A4是苹果核心制造的开始，也是Johny Srouji创建的苹果ARM时代的开始。
原本以为Apple A的芯片会继续跟风，与主要同行“同进同退”。
2016年，Johny Srouji开始了他“颠覆”旧行业的旅程。
时任 AnandTech 科技网站主编 Ryan Smith 曾喊话“A7 真的颠覆了世界”，而这个“世界”指的是传统芯片厂商掌控的智能手机 SoC。
A7芯片采用64位ARMv8架构，iPhone 5s成为首款搭载64位处理器的智能手机。
同时，在A7的支持下，iPhone 5s拥有Touch ID指纹识别功能，随后推动生物识别成为智能手机行业的标准。
A7加速了手机SoC向64位的转变。
高通也受到了影响。
它放弃了正在开发的32位芯片项目，开始将资源投入64位以追赶苹果。
▲ 苹果 A7。
图片来自：iMore 当看到竞争对手在 A7 64 位芯片面前仓促决定时，Srouji 回想起当时的情景，仍然无法掩饰脸上的笑容。
A7可以说是苹果造芯史上的一个里程碑。
经过四代，A系列芯片已经开始引领行业。
下一个里程碑可以说是A系列芯片本身和Johny Srouji本人。
很早的时候，苹果就开始在iPad上使用与iPhone不同的芯片，或者说是修改版。
可以说苹果打算把平板电脑做大做强，但当时平板电脑对很多人来说还只是一个大屏娱乐设备。
随着iPhone 6 Plus的出现，iPhone屏幕尺寸一下子突破了5.5英寸，带来了创纪录的2.2亿台销量。
但辉煌的背后，iPad却显得有些迷茫，夹在iPhone和Mac之间，定位有些不明晰。
所以苹果计划对iPad进行改造，为其添加Pro后缀，将屏幕扩大到12.9英寸，并计划在明年春季发布。
▲iPad Pro 12.9。
图片来自：iMore 然而，iPad Pro 的生产并不顺利，硬件、软件和设计都没有准备好。
最终，蒂姆·库克决定推迟到秋季，与 iPhone 6s 系列一起发布。
这给了营销、设计、软件和其他团队更多的时间，但对于 Srouji 团队来说，时间更加紧张。
要知道，最初为iPad Pro准备的SoC是与iPad Air 2相同的A8X（一年前的老处理器）。
如果时间推迟到9月，则需要搭载最新的A9X，也就是说A9需要同时发布。
与A9X。
关键是，为了突出Pro的特点，A9X在性能上必须与A9有足够的差异。
最终，Srouji 团队欣然接受了挑战，花了半年时间完成了 A9X 的量产，iPad Pro 12.9 也按时登场。
同年12月，Johny Srouji成功晋升管理层，成为负责苹果硬件的高级副总裁，并额外获得9万股股票奖励。
▲ iPad Pro 12.9 搭载 M1 芯片。
现在来看，iPad Pro产品线的重要性不言而喻，这让苹果大喊“为什么你的下一台电脑应该是电脑？”根本原因还是因为iPad Pro背后有一颗足够强大的芯片。
以前是A系列的修改版，现在变成了“桌面级”M系列。
2018年，成为苹果副总裁的斯鲁吉迎来了苹果造芯史上的下一个里程碑，“将英特尔踢出游戏”。
专注于半导体行业 50 多年的分析师迈克·德姆勒 (Mike Demler) 在谈到苹果公司的决定时表示，“他们最初对于将英特尔踢出游戏感到犹豫”，但是“但这让 Mac 成为了一个更具主导地位的平台。
同年，苹果高管找到一些资深科技媒体召开圆桌沟通会，目的是对 Mac Pro 的低性能表示歉意，并表示苹果正在努力扭转 Mac Pro 的颓势。
亲自参加 Mac Pro Lives 大会的约翰·格鲁伯 (John Gruber) 在博客上写下了“事实胜于雄辩”的总结，并希望苹果迅速采取行动。
▲ 图片来自：Unbox Therapy 关于 Mac Pro 的争论是，英特尔处理器的性能不够强大，无法与 Mac Pro 产品抗衡。
与此同时，同期的MacBook和Mac mini也因能效比低而受到投诉甚至投诉。
在做出决定之前，苹果内部曾发生过激烈的争论。
一方始终认为，传统PC厂商不会单独负责处理器的设计和开发，这会带来巨大的风险。
而苹果需要的是一系列能够适用于从Mac mini到Mac Pro所有不同定位Mac的芯片，这是极其困难的。
约翰尼·斯鲁吉提出了两个想法。
一是如果核心成功的话，我们能提供比Intel Mac体验更好的产品吗？另外一个就是，和A系列芯片一样，这个项目需要年复一年的迭代，甚至需要提供更多的芯片版本来适应更多的产品。
这是一个巨大的工程。
最终，Johny Srouji 和他的团队迎接了这一挑战，正如他所说，“困难是好事，简单只是浪费时间。
”围绕着这两种想法，在开发 M-chip Mac 时，Johny Srouji 不断地在设计团队、软件团队和苹果组建的 Pro Workflow 团队之间穿梭。
他的芯片团队与其他团队的合作越来越紧密。
此外，Apple Silicon芯片架构师采用了可扩展架构来应对Mac产品的不同定位，加入SoC概念将内存与CPU和GPU封装在一起，解决数据传输的延迟问题。
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“苹果又变成了一家电脑公司”。
Apple Silicon团队逐渐成为苹果所有产品开发的中心，其领导者Johny Srouji的影响力也越来越大，甚至被认为是接替Tim Cook的候选人。
为了提高效率，Johny Srouji 设计了新的测试流程，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公司的保密章程。
▲ 令人惊叹的 UltraFusion 架构。
此外，为了保持在A系列芯片和M系列芯片的领先地位，苹果从2019年开始每年都加大研发投入，预计到2020年将超过1亿美元。
至于Apple Silicon如何团队花钱以及为什么投资，蒂姆·库克作为首席执行官从不问，一切都留给约翰尼·斯鲁吉。
过去，苹果发布会的主角往往是 Jony Ive 和他的设计团队，或者是为 iPhone、iPad 和 Mac 带来新功能的软件团队。
他们总是有很多角度可以炫耀，比如优雅的机身设计和打破硬件壁垒的生态整合。
但自从M1诞生以来，Apple Silicon逐渐占据了苹果发布会的主导地位。
我们更愿意看到M芯片的能效比有多强，也更愿意看到搭载M芯片的产品会呈现出怎样的新形态。
而这一切，都将由 Johny Srouji 站在他认为是“黑客帝国”的苹果芯片实验室里慢慢地向我们解释。
你可能听过很多关于苹果芯片制造的故事，但我仍然喜欢以苹果芯片背后的人物约翰尼·斯鲁吉（Johny Srouji）为主角再次回忆起它。
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