【觀點】花費多年將 Mac 改為 Arm 架構,蘋果能否創造全新發展模式?

2006年從PowerPC處理器移轉至Intel處理器,相隔15年後,蘋果在此次WWDC 2020確認將於年底開始從Intel處理器移轉至Arm架構,並且以自身技術打造的Silicon處理器。

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▲對Tim Cook帶領的蘋果而言,今年將是充滿歷史性的一年

從此次展示內容來看,顯然蘋果已經針對移轉至Arm架構做了完整準備。

不僅以過往累積經驗打造全新對應Mac系列機種使用的Silicon處理器,同時更強調以應用在新款iPad Pro的A12Z就已經足以支撐新版macOS Big Sur,以及包含眾人經常使用的微軟Office文書處理軟體、Adobe Creative Cloud服務,或是以蘋果自有Final Cuts編輯4K影片,以及MAYA複雜3D物件處理需求。

累積許久的硬體實力

先前原本猜想初期移轉至Arm架構,可能會在軟體相容面臨挑戰,因此可能僅會先應用在以網頁瀏覽、簡單文件處理為主的輕薄筆電,但在蘋果實際對外展示之後,顯然包含MacBook Pro、iMac或Mac Pro機種移轉至Arm架構處理器也不會有太大問題。

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▲接下來將全面轉向Arm架構發展

而蘋果最大武器,除了從2008年收購P.A Semi團隊,開始擴展旗下自製CPU能力,還包含透過與Imagination Technologies長期合作,直到近年開始在A系列處理器導入自製GPU設計,同時也加入自製NPU元件設計,讓處理器接入更多人工智慧運算能力,藉此讓整體運算效能提昇。

在這次說明中,蘋果更表示從一開始的A4處理器開始,至今在CPU運算效能已經提昇100倍,GPU運算效能更提昇高達1000倍,因此針對需要複雜圖像運算的遊戲、影像特效渲染、高解析影片剪輯處理,或是即時處理複雜3D物件貼圖都能輕鬆應對。

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▲蘋果過去已經累積大量自製處理器經驗

另外,從先前Qualcomm與Arm合作打造對應筆電裝置使用的Snapdragon 8cx處理器,其中更導入仿照x86架構採用的記憶體定址模式,讓採用Arm架構處理器的筆電可以使用雙通道記憶體模組,顯然蘋果也能輕易解決Arm架構處理器使用記憶體資源問題,使需要大量記憶體作為資料暫存的軟體也能順利運作。

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甚至如果蘋果希望沿用A系列處理器設計,讓Silicon處理器也整合4G或5G連網能力,藉此打造可對應常時連網功能的Mac,顯然也是可行設計。

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▲2006年從PowerPC架構移轉至Intel x86架構設計,當時也花費約兩年時間移轉

更大技術優勢:軟體

蘋果另一個武器,則是擁有自身軟體設計能力,因此相比Intel、Qualcomm與微軟,不僅在手機、平板產品能有更高軟硬體整合效果,相同設計模式也能套用在新款Mac機種。


同時,此次也透過新版Universal 2開發工具,讓開發者能透過單次設計,即可輸出分別對應原本Intel x86架構處理器,以及新款Arm架構處理器的軟體內容,而針對原本針對x86架構打造的軟體內容也能透過新版Rosetta 2進行轉譯,變成可相容Arm架構執行版本。

對於其他軟體執行需求,蘋果甚至說明可透過虛擬化方式,藉由Parallels在內軟體達成平台相容效果,例如在Arm架構環境執行Linux,甚至對應使用Windows 10作業系統。

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▲此次讓軟體能順利移轉至Arm架構環境的武器:Universal 2、Rosetta 2、虛擬化應用

因此就整體來看,蘋果對於此次硬體架構轉換,顯然做了相當充足的準備,就只差與開發者更深入合作,藉此在未來採用新硬體架構環境提供更豐富合適內容。甚至蘋果還可以直接讓採用Arm架構設計的Mac直接銜接iOS平台內容資源,讓使用者可直接在新款Mac無縫使用iOS平台app,彌補過往Mac裝置缺乏充足應用服務的問題。


甚至從過往iOS平台建立完整的軟體生態模式,未來也能移轉至Mac裝置,藉此吸引更多開發者願意加入蘋果軟體生態。

一切都相當完美嗎?

不過,蘋果這個布局多年的發展是否相當完美?可能還不一定。

畢竟過往微軟以Windows作業系統累積創造的軟體生態也相當龐大,例如不少專業軟體、商用軟體也都還是以Windows作業系統環境使用居多,而目前產值仍相當龐大的遊戲市場,同樣也是以Windows PC環境執行居多。

而在Windows作業系統帶動之下,市場偏重支持x86架構的情況短時間還是難以撼動。

但從微軟本身也開始靠攏Arm架構硬體環境,同時也期望能將Windows作業系統使用體驗帶到更多Arm架構裝置,加上Arm近年在處理器設計持續提昇運算效能表現,並且藉由客製化設計允許廠商自行加入自訂指令集,或許將有助於提昇Arm架構設計處理器在PC市場佔有比例。

只是最大關鍵還是在於開發者是否願意參與提供內容,以及能否吸引消費市場支持,否則就會像微軟當年推行Windows Mobile平台,原本期望將PC市場的發展模式帶進行動裝置,最後卻因為無法獲得開發者與消費者青睞,最後僅能草草收尾告終。

蘋果預期最快從今年底開始推行採用Arm架構設計的Mac,同時預計花費2年時間從現有x86架構逐漸過渡至Arm架構設計,這段期間能否吸引更多開發者支持,同時能否藉由軟硬體整合吸引消費市場青睞,將會成為未來發展關鍵。

將使x86架構市場帶來壓力

至於蘋果開始全面轉向Arm架構布局,顯然也會讓既有x86架構市場帶來更大震撼,畢竟相較微軟當時提出Windows on Arm設計時,多半使用體驗都還是偏向輕量需求,但是這次蘋果證明Arm架構處理器也能對應重度需求使用體驗,尤其實現原本不少人無法想像在Arm架構處理器也能處理的複雜運算,似乎也將讓許多x86架構處理器陣營業者倍感壓力。

因此,接下來預期能看見更多x86架構處理器往更節電、發熱情況更少,而運算效能確能持續提昇的方向發展,同時也預期微軟在內軟體業者也會更進一步靠攏Arm架構設計,並且企圖在x86架構市場達成雙贏局面,但能否達成像蘋果在軟、硬體均可自製效果,或許就要看後續發展結果。


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