越挖越寬的護城河：Apple在人工智慧與機器學習方面的全新布局／Jean-Louis Gassée

在上週舉行的全球開發商大會（WWDC）中，Apple發表了相當多的軟硬體設計；其中有一部分跟擴增實境（AR）與機器學習（ML）的概念相關。現在，就讓我們來看看Apple的晶片設計能力、以及這兩個概念之間的潛在關係。

原來Apple也是處理器大廠

當Apple在2013年9月推出64-bit架構的A7處理器的時候，整個資訊產業都吃了一驚。根據某位當時在Intel、現在在投資公司服務的人士指出，Intel在A7推出之前，完全不知道Apple正在自己設計64-bit晶片。

在那個時候，Apple的競爭廠商和Intel一開始都不認為這款處理器能成氣候，只是被Apple這突如其來的舉動搞得措手不及；因為A7處理器的誕生，不僅表示Apple一夜之間就成了行動設備處理器的主要供應商，而且更運用了自身優異的軟硬體整合能力，為自己構築了投資專家巴菲特所謂的「護城河」:

在古代，每座城堡的周圍都有一道護城河；護城河的寬度越大，城堡防守起來就更輕鬆。因為護城河越寬，敵人就越難跨過。

而產業人士也都知道，Apple旗下擁有最好的晶片設計團隊（即使不是最好，也是之一）；此外，該公司最近才禮聘了之前在高通公司（Qualcomm）主管通訊晶片工程部門的Esin Terzioglu。

在藉由A7處理器，將整個手機和平板電腦軟硬體升級到64-bit架構之後，Apple擁有了有如Google的搜尋引擎、或是過去獨霸市場的Wintel架構（Windows系統加Intel處理器）一般的獨門武器。

而Apple在這次的WWDC之中所揭示的，則是另外一道以AR、ML、以及機器視覺（MV）所打造出來，即將為該公司爭取到下一波競爭優勢的護城河。

擴增實境（AR）工具

在這其中，Apple發表了讓開發者將AR內容整合進App中的「ARKit」程式設計架構；介紹影片（如下）中有一些相當有趣的段落，例如描述將一位小朋友的房間變成「虛擬故事書」、或是在實體房間中嘗試各種虛擬家具的擺設方式等等。

https://youtu.be/LLRweyZ1KpA

有些產業觀察家指出，其實Apple已經擁有最大的「具AR功能裝置」的使用者族群。或許Android設備在數量上比iPhone和iPad更多，但相關軟硬體的整合程度則沒有那麼緊密。

從競爭的觀點來說，保衛Android陣營的城牆是比較「各自為政」的；此外，Android設備目前只有7%安裝的最新版系統，但iOS設備卻高達86%，這也是後者的優勢之一。

機器學習（ML）工具

在WWDC中，Apple也發表了CoreML機器學習程式架構、以及將其他ML系統產生「訓練模型」（trained model）轉換到CoreML上的工具。雖然CoreML在發表會中沒有ARKit那麼炫的展示、而且實際上扮演的也比較像是「幕後功臣」的不起眼角色，但它可以說是未來的Apple系統之中，關於機器視覺和自然語言辨識技術的重要基礎：

來源：Apple開發商文件

就目前所知，上述這些工具都已經可以在現有的Ax處理器上執行；但最近一篇內容未經證實的報導則指出，Apple正在研發一款專用於人工智慧運算的晶片。

從GPU到TPU

在主要處理器之外獨立運作、專用於執行特定功能的晶片由來已久，例如早期的浮點運算處理器（FPU）就屬於這類。由於過去的中央處理器效率不夠高，所以在進行高精度的工程或科學運算時，往往因為負擔太重而拖累整體運作；於是這類運算專用的FPU就應運而生，以便分攤中央處理器的工作負荷。

之後，專用於繪圖處理、視覺模擬、甚至遊戲的圖形處理器（GPU）問世。隨著需要大量繪圖的軟體普及、使用者對於流暢動畫的需求也越來越高，早期原本只在高階工作站上才看得到的GPU，現在已經成為幾乎每一部電腦、平板、甚至手機的基本配備。像Nvidia這樣以高性能繪圖晶片為主要產品的公司，也在這一波風潮之中名利雙收。

GPU之所以能脫穎而出的原因，在於去除了一般CPU上用於「普通但複雜」邏輯運算的部份，只保留少數繪圖專屬的功能、並且盡可能以最快的速度運作；如果要打比方的話，可以想像成把卡車改裝成在軌道上跑：把所有用於一般道路和轉向的功能都去掉，讓它可以跑得更快，但改裝過後就只能在軌道上跑，不能在大街小巷中穿梭。

也因為GPU的運算速度更快，所以有些金融單位嘗試建造串連上百個GPU的電腦，來執行複雜的即時預測模型，以便在進行財務交易時能掌握瞬息萬變的狀況、創造更多優勢。

同樣的道理，在需要進行複雜的卷積神經網路、以及相關的ML與AI（人工智慧）運算時，就有人想到也可以利用類似的概念來進行；而這個想法的進一步延伸，則是Google為了執行TensorFlow演算法而設計的TPU（Tensor Processing Unit）人工智慧專用處理器。

Google的第二代TPU。Source: Google

Apple的人工智慧處理器

回到傳說中的Apple人工智慧處理器。這個消息的來源本身就很有趣：首先刊載相關報導的Bloomberg.com雖然偶爾會出錯，但基本上預測的準確度算是相當高的；所以，就讓我們先假設這個報導的內容是沒問題的。

目前暫時被稱為「Apple Neural Engine」（ANE，直譯是「Apple神經引擎」）晶片，相當符合Apple「為軟體設計硬體」的傳統；就如同電腦大師Alan Kay曾經說過的：

認真開發軟體的公司，也都應該開發自己的硬體。

把WWDC中關於AR和ML的消息、和傳聞中的ANE晶片拼湊起來，就成了一個符合Apple企業作風、並且用下一代先進技術越挖越寬的護城河；而這條護城河，將會是Apple在未來的市場攻防中得以掌握優勢的關鍵之一。