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先挖人 再分手 蘋果自造GPU是被逼無奈？
發布時間：2020-10-8 分類： 行業資訊
導語：蘋果希望在產品方面盡可能擁有更多的底層技術，它向芯片投入了許多資源。決定自己設計GPU，原因其實再簡單不過：因為GPU太重要，蘋果無法信任其它企業;同時，蘋果完全自主把控GPU的設計，無論是對AR/VR領域，還是深度學習、人工智能和自動駕駛方向，都是極為重要的布局。 10年來，在蘋果的幫助下，Imagination Technologies建立了強大的高端移動圖形芯片業務，一年前，蘋果公開表示不愿意收購Imagination公司，現在英國圖形技術公司Imagination Technologies似乎走到了四面楚歌的境地，它的移動技術可能會像MIPS、PowerPC、Tegra和OMAP一樣被拋棄。 一、蘋果扼殺Imagination Imagination為移動圖形芯片提供專利性參考設計，企業獲得授權之后就可以定制芯片，制造芯片，這種芯片屬于應用處理器的范疇。 在iOS和Apple TV設備中，蘋果使用的是A系列處理器，在Apple Watch中使用的是S系列處理器，這些芯片都是蘋果獲得Imagination PowerVR GPU技術授權之后制造的。Mac使用的處理器不同，有些是安裝在英特爾Core x86 CPU中的圖形芯片，有些則是AMD、Nvidia提供的獨立圖形芯片。 Imaginations約一半的授權營收來自蘋果，如果未來蘋果開發自有圖形芯片，替代PowerVR，必然會給Imaginations造成致命打擊。 二、先進GPU開發失去了iOS的支持 一旦蘋果有了自己的GPU業務，受到沖擊的不只是Imagination。由于蘋果向自有GPU技術轉移，Imagination的授權營收將會減少一半，無奈之下，競爭對手只好轉向其它地方，為先進的GPU技術尋找市場。 Imaginations預計會在2來年之內推出下一代Furian移動GPU技術。如果沒有龐大的高端市場提供支持，讓產品迅速普及，為持續研發提供資金，最終命運肯定不好，之前也曾出現過一些芯片架構，比如德儀OMAP、Nvidia開發的Tegra、IBM開發的PowerPC、Sun Sparc和MIPS CPU，它們都得到了廣泛的贊揚，但是無法商用。 對于蘋果的移動設備競爭對手來說，最大的問題在于：開發先進GPU技術需要投入龐大的資金，需要長期投資，需要可靠的高銷量作為支撐。開發GPU時還會涉及許多知識產權專利。之前AMD、Nvidia在桌面GPU市場競爭時就曾碰到過相似的問題。 蘋果專注于高端、高價移動設備，它對移動圖形芯片有著近乎偏執的追求。iPhone、iPad為蘋果創造營收，蘋果用賺到的錢支持PowerVR GPU發展，Imagination及其它制造商因為投資而獲盜。如果蘋果自己打造iOS GPU生態系統，這種福利就會終止。 三、蘋果的饋贈 三星在芯片中將Imaginations PowerVR MBX GPU與ARM CPU通用處理內核結合在一起，2007年iPhone推出之后，蘋果移動產品線的圖形技術也一直在變化。 為手機安裝強大的GPU，瞄準主流用戶，這是蘋果iPhone戰略的重要組成部分，后來蘋果又將“加速圖形合成概念“引入移動產業。2001年至2006年，為了讓Mac與Windows區別開來，蘋果在Mac中增加了macOS Xs Quartz圖形層，它就是加速圖形合成概念的起源。 在iPhone的幫助下，Imaginations獨特的GPU設計成為移動市場的首選設計。后來蘋果又推出了iPad，它創造的市場與Mac一樣大，平板需要的GPU比手機更強大，效率要求更高。 四、蘋果奪回GPU控制權 多年來，一直就有消息說蘋果準備將A系列芯片的生產業務從三星LSI工廠轉移到臺積電，因為臺積電的工廠制程更先進。 從A4處理器到最新的A10 Fusion處理器，蘋果花了7年時間開發ARM CPU內核，在整個過程中蘋果在CPU架構上取得許多突破，最引人注目的是2013年在A7處理器中采用了64位架構。 在設計芯片時，雖然蘋果以Imaginations參考設計作為基礎進行定制化設計，但是基本遵循了PowerVR的公開路線圖，至少在硬件方面是這樣的。 2014年，蘋果為開發者提供了 Metal API，它可以讓iOS程序的圖形運行效率更高，比如減少CPU加載時間，完全發揮GPU內核的優勢。 到了2015年，蘋果將Metal引入到Mac，由此證明技術不只可以與 Imaginations GPU匹配，其它GPU也可以使用。 五、開發GPU的傳聞早就有了 2008年蘋果收購了PA Semi，2010年收購了Intrinsity，這兩家公司后來都成為了蘋果芯片研發團隊的一部分。到了2011年蘋果收購閃存芯片設計商Anobit，2012年收購指紋傳感器設計商AuthenTec，如此一來，蘋果芯片就成了ARM CPU設計的一個“分叉“。 Anaobit總部設在以色列Haifa的Scientific Industries Center(科學產業中心)，蘋果在這里設立了芯片研發中心;AuthenTecs總部位于佛羅里達Orlando附近，蘋果在這里建立了墨爾本設計中心(Melbourne Design Center)，主要用來完善Touch ID技術。 2012年，有報道說蘋果從德儀招募工程師，將他們安置在以色列Haifa 和Herzliya Pituah區。除了開發Wi-FI、藍牙、GPU芯片，德儀以色列園區還開發OMAP處理器，這是一款應用處理器，谷歌開發Android 4.0時曾經以它作為重點，亞馬遜Kindle Fire也使用了該處理器。和蘋果一樣，德儀也采用了PowerVR GPU技術。 由于需求不大，到了2012年德儀終止OMAP的開發工作，蘋果的競爭對手如果想獲得硬件，自此少了一個來源。 2013年年初，蘋果挖來十多名前AMD工程師，在Orlando附近開發芯片。蘋果還在佛羅里達招募參考模型工程師，要求他們擁有給GPU硬件建模的能力。還有一些招聘消息要求應聘者可以讓iOS在“硅前制程平臺“上運行。 2014年，蘋果又招募員工，主要從IBM、AMD、飛思卡爾等公司招募工程師。在德儀奧斯汀(Austin)有一個IBM工廠，后來工廠衰落了，蘋果抓住機會從工廠招人，自此之后，蘋果還在那里建了一個大型運營中心。 2015年，AppleInsider報道稱，有許多傳聞暗示蘋果正在積極開發移動GPU，開發工作已經秘密持續了幾年。 2016年3月，有報道說蘋果與Imagination談判，試圖收購它。當時蘋果擁有Imagination約10%的股份，英特爾是大股東。不過蘋果沒有提交正式收購公司的要約。 如果收購Imagination的GPU團隊和設計團隊，可能會導致一些與GPU開發無關的部分被剝離。另外，公司約一半的營收也會蒸發。收購完成之后，人才將會流失。 最終蘋果放棄收購，不過它繼續向Imagination挖人。去年10月，AppleInsider在報道中指出，在過去2年里蘋果從Imagination招募了至少25名員工，與之前開發GPU的傳聞不謀而合。 六、授權問題 Imagination不蠢，它當然知道蘋果已經花了幾年時間研發GPU，也知道蘋果正在挖人。Imagination公開表示，蘋果是公司的最大客戶，它已經通知Imagination，說自己在未來15個月或者2年的時間里不會再在新品中使用Imagination的知識產權。 從另一方面來看，Imagination對蘋果的說法保持懷疑，它居然說自己不再需要Imagination技術。Imagination認為，從基礎起步設計全新的GPU架構，不侵犯知識產權，這是一件極其困難的事。 蘋果與高通也存在相似的糾紛，圍繞基帶移動技術授權問題，蘋果起訴高通。每年蘋果要向高通支付幾十億美元費用，與PowerVR GPU有關的授權費每年不到1億美元。 蘋果持有Imagination少量股份，拋棄Imagination首先考慮的不是成本，而是蘋果想使用新技術，這種技術Imagination無法提供，而蘋果又不想讓競爭對手分享。 七、圖形內容 蘋果決定自己設計GPU，原因其實再簡單不過：因為GPU太重要，蘋果無法信任其它企業。終止合作的消息讓Imagination股價大跌，畢竟公司一半的營收來自蘋果。蘋果謀求獨立并不讓人吃驚，實際上這是不可避免的一步 圖形代表著未來，就目前而言，圖形的地位越來越重要。如今所有的功能和體驗全都是以圖形處理作為基礎的，科技公司都想在圖形技術上領先。 機器學習?離不開GPU。AR與VR?同樣如此。即使是眩目的使用案例、玩高分辨率游戲，全都需要依賴GPU。 為什么?部分是因為圖形處理器的運行原理決定的。傳統CPU處理任務時是按順序進行的，GPU不同，它可以并行完成大量計算。在硅芯片世界里，GPU是多任務處理能手，它可以處理海量數據，這點CPU可望不可及。 Moor Insights “ Strategy創始人Patrick Moorhead認為：“與以前相比，我們對GPU的依賴越來越大。有了正確的算法，在GPU上運行機器學習技術的速度比CPU快了10倍，也就是每瓦特性能高10倍。“ 毫無疑問，機器學習是相當重要的技術，蘋果雖然保持沉默，但它也是重要玩家。去年Backchannel報道稱，在任何給定時間點，機器學習讓Siri變得更聰明，可以預測下一個將會打開的APP是什么。機器學習相當于“結締組織“，讓iPhone可以預測用戶的日常需求。 在機器學習領域，蘋果仍然落后谷歌很遠。在數字助手市場，蘋果將領地割讓給亞馬遜，目前Alexa已經進入幾十款設備，包括iPhone。 在AR與VR領域，蘋果也不是很“發達“，雖然AR與VR技術沒有變成主流，但是至少朝著主流方向前進。AR與VR無疑是關注的重點，最近蘋果CEO庫克曾表示，他認為AR的規模和智能手機一樣大，可能會造成像iPhone一樣的影響。 要想提供高分辨率、流暢的圖像，GPU相當重要，多年來蘋果就在銷售Apple TV，試圖用它征服客廳，Apple TV是一個小小的黑色盒子，它要與完整的游戲機競爭，在這場戰爭中GPU也很重要。 對于科技巨頭來說，圖形都是至關重要的技術，對蘋果而言尤其如此，它還有許多追趕工作要做。GPU如此重要，蘋果別無選擇。 八、獨自前行 多年來，蘋果就在制造自有處理器。A系列處理器最為引人關注，因為iPhone用的就是A系列處理器。近幾年，蘋果又推出了S系列處理器，安裝在Apple Watch上。W1芯片是一種藍牙芯片，可以讓Air Pod保持藍牙連接。去年MacBook Pro增加了T1芯片，它為Touch Bar、Touch ID增加了安全層。 Jackdaw Research創始人Jan Dawson認為：“總體來看，蘋果希望在產品方面盡可能擁有更多的底層技術，它向芯片投入了許多資源。“ 向圖形芯片進軍，可以看成是“續集“。在關鍵組件上，蘋果不想依賴外部合作伙伴，而且越來越多的大型科技公司都在向芯片投資。投資芯片帶來的好處是多種多樣的，你可以根據自己的設備設計特殊芯片，尋找新奇的方式讓產品實現差異化，如果其它企業的手表出現問題，自己不會被拖累。 蘋果擅長開發芯片。Moorhead說，A系列芯片每年的性能提升25%，這種提升速度之前還沒看到過。 并不是說蘋果能夠在圖形領域復制移動CPU的成功。Moorhead表示：“我喜歡將GPU形容為黑魔法，因為要做好相當相當困難，知道怎樣做的人很少很少。“執行很難，人才稀缺，開發GPU時可能會有一個大障礙：設計一款高效GPU，不要引來訴訟。 Imagination Technology實際上早就在考慮起訴了，它在聲明中表示：“蘋果斷言說自己不再需要Imagination的技術，不會侵犯Imagination的專利、知識產權、機密信息，目前它沒有展示任何證據證明這一點。“密切關注蘋果舉動的不只是Imagination。 Dawson稱：“蘋果能夠拿到專利授權以及相關的東西嗎?這是一個大問題。“他和Moorhead都認為這個問題是可以解決的。IBM等企業愿意授權技術，這些都可以在法律上幫助蘋果。另外，蘋果擁有2500億美元現金，它可以抽出一部分購買擁有專利的芯片制造商。積累知識產權需要兩樣東西，這兩樣東西蘋果恰恰具備：一是創造力，二是金錢。 即使存在風險，這種風險也是值得去冒的，蘋果可以在圖形技術上掌握自己的命運。 原文來自：appleinsider、連線
