改用ARM處理器的Mac:動搖Apple國本,還是小菜一碟?/Jean-Louis Gassée

久久發作一次的「傳聞」又來了:Apple據說將在2020年在Mac電腦上全面停止使用Intel處理器。如果這一點成真,將是Mac從1984年誕生以來第三次更換處理器;但這次的變化如果成真,將會有更多耐人尋味的事情發生。

一點小歷史

1984年,第一部Mac電腦採用的是Motorola處理器;因為Motorola的68000處理器(業界一般稱為「68K」)的架構,比Intel的8086處理器更加簡潔先進。

1994年,Mac電腦改用PowerPC處理器;因為Motorola的68K系列處理器已經到達發展極限,而當時Apple、IBM、以及Motorola三家公司所組成的「AIM聯盟」也推出了PowerPC處理器,試圖挽救遭遇市場危機的Mac電腦。

2006年,Apple推出採用Intel x86處理器的Mac機種。因為由多頭馬車設計的PowerPC處理器,終究不敵來自Intel單一企業文化的產品。

2020年(如果成立的話):最近的傳聞比從前的說法更加具體,其中提到Apple將會在未來的Mac機種上採用自家設計的處理器;而這款被消息人士稱為「NO86」的Apple處理器,將會在24到30月後出現在Mac電腦上。

由於1994年和2006年的兩次轉換都還算無痛,而且也給予Apple相當多的經驗、以及完備的軟體工具,讓該公司敢於推動轉換到全新一代NO86處理器的決策。

但問題是,Apple有能力開發出比Intel更強的處理器嗎?

在這一點上,如果我們稍微多研究一下歷史,或許會更有概念。

Apple自家的ARM

2008年,第一代iPhone才剛上市不久,Apple就以US$2.78億的價格併購了Palo Alto Semiconductor半導體設計公司。這個動作的用意很明顯,與其在市場上搶購ARM處理器,不如直接設計自己的處理器,以供未來的iPhone使用。

不過,當初並不是所有人都看好Apple的這個手法。2007年的iPhone出貨數字並不耀眼;當年Apple的總營業額是US$265億,而iPhone只有US$3.67億,不到總額的1.4%。

所以,與iPhone的第一年營業額相較,Apple大手筆砸下US$2.78億來併購Palo Alto Semiconductor公司,實在是有點不成比例;而且別忘了,在不久之前Apple才剛轉向Intel處理器。

對於這些質疑,Apple還是採用一貫的高姿態:「那些批評的人以為自己是誰,他們懂怎麼設計和生產處理器嗎?」

出色的Ax系列處理器

不過,Apple真的在2010年端出牛肉來了:iPhone 4和第一代iPad使用的A4處理器,就是Apple設計處理器的第一個結晶。 雖然外界對它的評語是「還可以」,但對於原本看衰Apple的人來說,這個說法已經算是一種稱讚了。

之後,2011的A5和2012年的A6處理器都順利誕生;2013年,Apple的A7成為業界首創的64-bit行動設備處理器,並且應用在當時的新機iPhone 5S上。

當時,半導體業界的「觀察家」們都假裝對A7無動於衷,說它只不過是「markitecture」(編按:「marketing+architecture」,也就是「宣傳效果多於實際改進的小改版架構」)。

然而,這些批評並沒有減損A7在評測中所表現出來的傑出效能;也從這時候開始,有人將A7與Intel的入門級處理器相提並論、並且有了「桌機等級效能」(desktop-class)這樣的說法:

也就大約在這時候,有人開始推測Apple將會在Mac電腦上,以自家的處理器取代Intel x86,但之後至今的整整五年之中,什麼都沒有發生。

不過,Apple還是持續推出了一代又一代的系列處理器:iPhone用的A8、A9、A10、A11,Apple Watch手錶用的S系列,耳機使用的W系列,Mac資料加密防護(Secure Enclave)用的T系列等等。

編按:關於Secure Enclave的說明,請參閱這份Apple官方的中文文件第7頁;PDF下載

所以,Apple的處理器究竟能不能跟Intel產品一搏呢?去年,ExtremeTech benchmark將2017年版A11處理器與13吋MacBook Pro所使用的Intel Core i5處理器做了比較:

雖然A11在評測中仍然獲得高分,但這個比較的立足點有些不太平等;因為以行動應用為主的A11,是以省電為最高優先考量,而x86處理器則是以耗電量來換取速度。

既然省電優先的A11就已經擁有媲美Intel i5的效能,那麼如果Apple在設計2020年的NO86處理器時也以速度優先、不需要受到省電的種種限制,那麼要推動高階Mac電腦應該是綽綽有餘的。

如此一來,Apple將會在2020年完成「打通任督二脈」,也就是從處理器、作業系統、以及軟體全部包辦的統一大業。對吧?

還不一定。

說NO86處理器會有「不一樣」的架構,是不太精準的說法。以目前已知的狀況來看,NO86還是會直接延續原有的架構,但變得再複雜一些;它會是針對桌機設計的ARM衍生產品,可以執行修改過的macOS,而且(精彩的部份來了)也可以跑iOS。

近年來,整個Apple產品的市場明顯的向iOS傾斜,而且比例差距已經非常巨大:在2017年第四季中,Mac的單位銷售量是iOS設備的5.5%,銷售金額則是後者的10.2%。

營業額:Mac為US$69億,iOS為US$674億;單位銷售量:Mac為500萬台,iOS為9000萬台。

對於Mac軟體開發商來說,這可能不全然是好消息。雖然新的處理器、更長的電池供電時間、或許更輕的筆電重量都是好事;但如果下一代的Mac上跑的是與iOS相容的處理器,那為什麼不乾脆融合兩個環境,讓軟體可以直接同時在Mac和iOS上執行,讓開發者不必操心兩個版本?

這是個蠻危險的建議。過去也曾經有人嘗試建立一種機制,讓同一個軟體可以在不同的作業系統下執行;例如「WORE」(Write Once Run Everywhere」)就是常被想起的案例。

雖然這類解決方案看起來不錯,但在商業市場上就出問題了。作為有競爭力的商業產品和實作工具,軟體必須能發揮特定平台的優勢、並且照顧到許多表面上看不到的細節。

正因為各個作業系統都有不同的優勢與特色,而且彼此都有一定程度的差異、難以彼此兼顧,所以WORE的理念最後並沒有成功。

大同小異,但「異」正是關鍵

即使是像macOS和iOS這樣非常相似、甚至可以說「系出同門」的兩個系統,偶爾還是會有「設計語彙」方面的明顯差異;例如iOS目前並沒有「游標」的概念,而Mac上也沒有觸控螢幕或觸控筆,所以光是在使用介面和體驗(UI/UX)上就有很大的不同,就不用說更深層的設計了。

最近,外界有一些關於「Marzipan計畫」的傳聞,指出Apple正在研究讓Mac電腦可以執行iOS軟體,而且需要解決的只有軟體問題,硬體不是問題;而由於macOS和iOS都在Apple的控制之下,所以(理論上)相當容易解決。

事實上,Apple提供的Xcode開發工具之中,原本就提供了可以在Mac上執行iPhone或iPad軟體的iOS模擬工具

不過這也只是模擬而已。要讓ARM程式碼在x86處理器上執行,必須大費周章、效能也會有明顯落差。如果未來的Mac真的使用ARM處理器,而iOS app又以原生iOS方式執行(相對於在macOS下模擬),想必會很有趣。

除此之外,還有很多現在還想像不到的轉變,例如換用ARM處理器的Mac,在硬體架構和作業系統上會有什麼演進?Apple會幫筆電配上觸控螢幕和觸控筆嗎?

許多老用戶都認為不會,甚至覺得這根本是「不該問的問題」;雖然Apple高層也說過觸控筆電、或是平板加觸控筆是「烤麵包機加冰箱」的蠢點子,但後來的故事大家都知道了……。

如果未來Mac改用的新處理器跟iOS不相容,問題或許會簡單一點,不過看起來如果有的話,應該還是相容的。不過,基本上Apple還是一家行事謹慎的公司;雖然融合macOS和iOS是個美好的想像,但從此兩者關係變得「一言難盡」也不能不說是一種麻煩。

至於Apple如何在美好想像、實作環境、產品走向、以及未來的市場競爭優勢上取得平衡,更重要的是這個轉移究竟會不會發生,將值得我們仔細觀察。