從英特爾到 ARM，是整個軟硬件生態的遷移，坑不少！_風聞

愛範兒

北京時間 6 月 23 日凌晨 1 點，蘋果即將召開第一次線上開發者大會活動——WWDC 2020。

按照慣例，這是一個屬於開發者的饕餮盛宴，人人都在期待新的 iOS 14，期待新的 macOS、iPadOS、watchOS、tvOS 等等。因為大家都知道硬件更新一般都要等到秋季和春季。

但今年的 WWDC 上可能會有一些對硬件事關重大的變化措施。

就在最近，傳出了蘋果要轉換平台的消息。準確點説，是蘋果準備推出 ARM 版本的 MacBook 產品，而最近幾年和在售的筆記本與桌面產品，蘋果一直使用的是英特爾平台。

從 PowerPC 轉向 intel. 圖片來自：iMore

從英特爾到 ARM，是整個軟硬件生態的遷移

其實平台轉換這事蘋果並不是第一次幹，早在十五年前蘋果就經歷過一次從 IBM 的 PowerPC 平台轉換到英特爾平台。但今天和 2005 年不一樣，當年蘋果的平台轉換需求是十分迫切的，因為 IBM 本身設計能力跟不上，PowerPC G5 的功耗和發熱都很高，根本不適合筆記本電腦這樣的移動平台。

根據知乎用户@蓬岸 Dr.Quest 在相關問題下的答案，我引用了一部分蘋果從 PowerPC 轉向英特爾幾個比較重要的時間節點：

2005 年 7 月 6 日，蘋果宣佈進行平台轉換，並向部分開發者提供開發者轉換工具（Developer Transition Kit），同期發佈的 Xcode 2.1 支持生成通用二進制（universal binaries）格式的應用程序。

2006 年 1 月，蘋果發佈 15 寸 Macbook Pro 和英特爾處理器的 iMac。

2006 年 8 月，蘋果發佈英特爾處理器 Xserve，完成產品線的轉換。QuarkXPress 7.0 以通用二進制形式發佈。

2007 年 10 月，Mac OS X 10.5 發佈。這是最後一代可以安裝在 Power PC 處理器上的 Mac OS X。同期發佈的 Xcode 3.0 增強了對 64 位處理器的支持。

2009 年 8 月，Mac OS X 10.6 發佈。10.6 以及更新版本的 Mac OS X 無法安裝在 Power PC 處理器的蘋果電腦上，但仍然提供 Rosetta 轉譯器使用户可以繼續使用為 Power PC 處理器編譯的軟件。

2011 年 3 月，Xcode 4.0 放棄了對 PowerPC 處理器的支持。

2013年 8 月，蘋果結束對 PowerMac G5 的支持。

圖片來自：AppleInsider

蘋果當時能夠轉換成功有很多現實原因，比如當時體量比現在更加小眾，英特爾在移動處理器方面足夠強勢等等。而如今 iPhone 的爆紅和蘋果生態粘性的逐漸加大，在 Mac 平台上促生了大量的 iOS 開發者。

移動平台的壯大成熟，也反哺了桌面平台，現在很多開發者都是先從 iOS 起步，之後再轉向 OS X（macOS）開發，從軟件生態上就能看出來，先有的 iOS 版之後才有的 Mac 版的情況並不少見。

而在 iOS 時代之前，Mac 的生態其實處於比較小眾的狀態，甚至説難聽點就是蠻荒時代，和今天完全無法相提並論，自然也是沒有歷史包袱。

圖片來自：IDC

根據 IDC 的統計，2005 年蘋果電腦的出貨量為 217 萬台，而在 2019 年這個數字達到了 1768 萬台。這其中固然有筆記本電腦市場整個市場的擴大，但 Mac 的市份額仍然提升到了之前的兩倍。

而從絕對數量上説，如今使用 Mac 電腦的人數，可能是十幾年前的十倍。今天蘋果是這個世界市值最高的公司，要撬動這個龐然大物的生態，即便是蘋果自己來做也着實不容易。

從英特爾切換到 ARM，所面臨的最大問題可能是整個軟件生態的顛覆。

圖片來自：blopeur

如果把這些眼花繚亂的軟件追根溯源，我們可以回到處理器和軟件運行最原始的一種關係——指令集。

簡單説，指令集就是處理器運行的「指導思想」，是一套讓處理器能理解程序的行為規範。如果「指導思想」不同，那肯定就沒有互相理解的基礎，而基於這一整套架構開發出來的下游軟件就像由此衍生的各國文化，但亞洲不懂非洲的文化，非洲也不懂南美的文化。

如今的 macOS 其軟件生態構建在多年來使用的英特爾處理器上，而英特爾使用的是 X86 架構，現在整個 macOS 軟件生態都遷移到了 64 位，也可以説是 X86-64 或者 X64 架構。

圖片來自：9to5Mac

像 iPhone 等移動產品使用的芯片則用的是 ARM 的 ARMv8 指令集，你別看現在蘋果已經使用自研的架構多年，但在指令集部分依然是基於 ARMv8 的，不過傳聞説蘋果也準備對指令集這部分動手了。

也就是説，桌面設備和移動設備在指令集的層面就是不一樣的，所以換到 ARM 平台後，軟件是並不能通用的。

有人可能想説，那個誰，微軟不是早前一點也發佈了使用 ARM 芯片的 Surface 產品嗎，就那個 Surface Pro X，它不是也能直接運行 Windows 10 的程序嗎？

沒錯，Surface Pro X 使用的 Microsoft SQ1 的確是微軟找高通定製的 ARM 處理器，同時運行的也是完整的 Windows 10 而非先前 Windows RT 那樣的「殘疾版」系統，同時也能運行 Windows 10 的應用。

但 Surface Pro X 的問題依然很多，比如它只能運行 UWP 應用和 32 位的 Windows 應用，基於 64 位開發的軟件就無法支持。另外通過翻譯架構的方式兼容 win32 應用導致性能出現大幅損失，效率大概只有原生應用的 30%-40%，更別説閃退、軟件重啓等各種各樣不穩定的小毛病。

微軟 Surface Pro X.

而對於蘋果來説，連通過翻譯架構兼容 32 位的程序也無法實現，因為蘋果已經通過自己對生態的控制力將全部的應用遷移到了 64 位。而面對大批不能直接運行的軟件，這個陣痛期一定會比想象中的更痛。

蘋果能做的，就是通過自己的控制力，去要求開發者將已有的軟件在一定的時間內編譯成 ARM 平台可以運行的版本，只是這並不是一件容易的事，畢竟各個軟件的情況複雜，某些軟件要想遷移到 ARM 可不是重新編譯一下那麼簡單。

Dell XPS 13 2020. 圖片來自：Dell

在軟件之外，如今的 ARM 在性能和功耗上可能也佔不到什麼優勢了。無風扇的被動散熱，接近 20 小時的續航，如今已經陸陸續續被非 ARM 的筆記本完成，比如最新的戴爾 XPS13 2020 就號稱有最長 19 小時續航。

而且對於桌面環境來説，蘋果目前基於 ARM 的 A 系列芯片性能仍然是不夠的，比如頻率已經處於「灰燼」狀態，再往上就撞到了功耗牆，也就是沒有超頻或者説像英特爾處理器類似的睿頻空間。

更別説十幾二十個核心的高性能服務器版本，還處於路漫漫其修遠兮的狀態。

如果今天 MacBook 還在被説散熱不佳和續航普通，那蘋果可能應該更多在自己身上找找原因，比如 WWDC 2020 都快來了，但還是 Bug 一身的 macOS 10.15 Catalina？

運行 Windows 的 MacBook. 圖片來自：Jon Rettinger

選擇 ARM 對蘋果來説可能還有一個預料之外的打擊——這些蘋果電腦將不再能用 Windows 系統。

眾所周知，購買 MacBook 並不一定等於加入蘋果生態，選擇裝 Windows 系統使用的用户也大有人在，蘋果自己也早就敏鋭的察覺到了這件事，並推出了 Bootcamp 工具讓用户能夠選擇雙系統運行，但如果推出 ARM 版，那肯定無法使用了。

ARM 版 MacBook 的對手還有  iPad Pro

比起生態遷移和兼容帶來的不確定，ARM 版 MacBook 其實並沒有什麼外敵，Surface Pro X 肯定不算，這個產品在微軟這裏只是一款實驗性產品，而真正會對 ARM 版 MacBook 造成威脅的，其實是內患。

當「你的下一台電腦何必是電腦」的廣告語從今年 iPad Pro 宣傳片中蹦出來的時候，就意味着 iPad 和 MacBook 這兩條原先還算平行的線路終於「火星撞地球」一樣，正式短兵相接了。

如果對比一下這兩條線，可以看到 ARM 版 MacBook 其實處於一個很尷尬的位置。

iPad Pro，採用 ARM 處理器，使用精簡指令集，iPadOS 系統脱胎於移動設備 iOS，在妙控鍵盤的加持下從移動走向桌面。

MacBook，英特爾處理器，使用複雜指令集，立足於 macOS 桌面操作系統和生態。

ARM 版 MacBook，採用 ARM 處理器和精簡指令集，繼續使用 macOS 的話原先的桌面生態會丟失，只能通過部分移植應用或者zh虛擬機的方式運行之前的桌面軟件，效率大打折扣。

其實到這裏我依舊沒有想通，蘋果出一個 ARM 處理器版 MacBook，失去了桌面生態最大的優勢，然後去和 iPad Pro 打架，這究竟是一個什麼樣的邏輯，或者説其巨大的內在驅動力到底在哪。

當然，倒也並非找不出蘋果想要這樣做的理由，比如説想要對自己的產品和生態有更多的控制力，就像 iPhone 上使用的自家 A 系列芯片，早期的時候 CPU 用的是三星的，GPU 用的 PVR，到了後面全部變成自研架構之後，A 系列芯片的性能才算在手機和平板中一騎絕塵。

圖片來自：TechCrunch

而現在 iPhone、iPad、乃至 Apple Watch 這些產品的生態與核心硬件已經被蘋果攥在了手裏，幾乎就唯獨筆記本和桌面系列還要看英特爾的臉色，像英特爾過去幾年那種「擠牙膏」以及打磨 14nm 的行為，對於 MacBook 系列來説其實是挺大的一個掣肘。

但最後我還是覺得這樣的理由不足以説服我，至少我不覺得英特爾沒有餘力。

因為英特爾過去幾年的「擠牙膏」，很大程度上是因為 AMD 在 K10 架構的錯誤方向之後一直沒有緩過勁來，直到 Zen 和 Zen2 架構的奮起直追，終於讓很多人喊出了「AMD Yes！」。

圖片來自：TechSpot

面對 AMD 的窮追猛趕，英特爾確實在製程上遇到了一些困難，導致新的工藝節點一直在延後，但在這幾年中並非只是放羊摸魚而沒有技術積累，新品 Tiger Lake（Willow Cove 架構）性能提升明顯，終於牙膏管擠出了一截。

而從英特爾轉向 ARM 也非朝夕之功，顯然還有好幾年的路要走，甚至可能要付出移山挖河般的時間和財力才能逐漸追上，而那個時候，可能已經是 2025 年甚至更久之後了。