苹果-IBM-Motorola 结盟试图突破英特尔
成为乔布斯与苹果复兴基石的 PowerPC 失败
PowerPC 与 Apple Silicon:相似路线,不同结局

编者按[苹果冲击波]是审视苹果进军半导体市场后所引发剧变现场的系列内容。也许有读者会疑惑:苹果怎么会和半导体联系在一起?如今的苹果早已不只是生产智能手机和电脑的公司。从已故创始人史蒂夫·乔布斯开始,经过长期努力,苹果成功设计出了应用于移动设备、堪称世界顶级水平的半导体。如果说个人电脑时代有英特尔,那么移动时代的半导体生态中,苹果已成为食物链顶端的掠食者。在全球半导体供应链危机与大规模晶圆生产线投资此起彼伏的当下,我们将细致梳理“Apple Silicon”掀起的半导体市场巨变与前景,帮助读者拓宽视野。[苹果冲击波]将于每周六与读者见面,连载超过40期后将结集出版。
[苹果冲击波]⑬“本该选英特尔而非IBM……”拉下乔布斯的苹果CEO的悔恨 View original image
“我最大的失误不是选择英特尔,而是选择了IBM。”——前苹果首席执行官(CEO)John Sculley

Apple Silicon在半导体历史上取得了具有转折意义的成功。iPhone并不是从自研芯片起步,而是采用三星代工的芯片,但现在,它搭载的是名为A系列、性能领先竞争产品的半导体,在竞争中处于前列。苹果的个人电脑也通过自研的M系列芯片,对英特尔这棵参天大树造成了毫不留情的裂痕。那么,苹果在半导体领域就只收获了成功吗?当然不是。苹果过去在半导体上的失败案例,对于任何试图向苹果发起挑战的企业,都值得反复咀嚼。

如今看来颇为陌生的苹果与IBM结盟背景
[苹果冲击波]⑬“本该选英特尔而非IBM……”拉下乔布斯的苹果CEO的悔恨 View original image

从车库起家的苹果,一开始根本无力自给自足地获取半导体,只能像其他个人电脑厂商一样,使用当时市场上现成的中央处理器(CPU)。史蒂夫·乔布斯希望有一款能够充分释放他主导开发的Macintosh(下称Mac)电脑操作系统(OS)性能的半导体,但当时的芯片无法满足他的野心。他想要的半导体需要更高的性能,而“摩尔定律”却成了掣肘。


IBM推出第一款个人电脑时,选择了英特尔8086 CPU和微软(Microsoft,MS)的MS-DOS操作系统。乔布斯在卧薪尝胆后推出的首款Mac电脑,则选用了摩托罗拉的68000作为CPU。当时,摩托罗拉芯片在性能上优于英特尔。以摩托罗拉芯片为基础,采用图形用户界面(GUI)的Mac得以运行。


苹果虽然依赖摩托罗拉的芯片,但摩托罗拉却逐渐在与英特尔的竞争中落于下风。IBM体系的兼容个人电脑从英特尔286、386、486一路进化到奔腾(Pentium),微软也推出了Windows操作系统,连乔布斯一手缔造的Mac电脑GUI地位都受到动摇。根基和支柱都在摇晃。


摩托罗拉虽然推出了68000的后续产品88000,但要追赶大步向前的英特尔却力不从心。CPU性能不振,导致Mac比英特尔阵营的个人电脑更贵却性能更差,这成了苹果面临的难题。苹果业绩自然一路下滑。英特尔掌控了约80%的全球个人电脑市场,而向市占率仅约10%的苹果供货的摩托罗拉,在研发投入规模上完全无法与英特尔同日而语。在规模经济面前,摩托罗拉根本不是英特尔的对手。

苹果公司前首席执行官 John Sculley。照片由 John Sculley 领英提供

苹果公司前首席执行官 John Sculley。照片由 John Sculley 领英提供

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在把乔布斯赶出公司后接过苹果指挥棒的John Sculley,开始谋划把那些被英特尔和微软压制的企业联合起来,组成联盟,这就是IBM和摩托罗拉,被称为AIM同盟。摩托罗拉本来就是苹果CPU供应商,而IBM的加入则颇出人意料。IBM自制企业级大型机和Unix服务器芯片,在半导体行业中是不容忽视的存在。某种意义上,几乎没有哪家半导体企业能达到IBM的技术水准。IBM还自行生产半导体。然而,即便如此,IBM却没有面向个人电脑的芯片。IBM打算把自己开发的“POWER”架构服务器芯片改造为个人电脑用芯片,但它不想单独推进项目,而是希望与苹果结盟。苹果也需要IBM来降低对摩托罗拉的依赖。考虑到既有合作关系,苹果也邀请摩托罗拉参与。


Sculley与坚持打造苹果封闭生态的乔布斯截然不同。出身百事可乐(Pepsi-Cola)的Sculley主张,苹果也应与IBM个人电脑站在一起,通过这种方式实现更高的销售额。他推动生产非苹果自制的Mac兼容机。IBM也需要一件武器,来报复从微软和英特尔那里受到的屈辱。如今看来颇为陌生的苹果与IBM结盟,就是这样形成的。


1991年10月2日,苹果、IBM和摩托罗拉同舟共济。该项目计划由摩托罗拉把IBM开发的POWER架构制成半导体,用于苹果Mac电脑。以现在的眼光看,这几乎是漫威《复仇者联盟》级别的联合。在两家以强大技术力武装自己的半导体企业支持下,苹果似乎已经拿到了拥有绝对性能优势的CPU。为了击败模仿Mac OS的微软Windows和性能不及POWER PC的英特尔阵营,壕沟已经挖好。IBM还推出了名为OS/2的操作系统。


苹果自1994年起逐步采用POWER PC,到1997年时,所有个人电脑都搭载了POWER PC芯片。苹果推出了“Power Macintosh”“PowerBook”等产品名称,刻意突出“Power”概念以吸引消费者目光。

苹果 Power Mac 电脑

苹果 Power Mac 电脑

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“绝不容忍发热”——回归的乔布斯,放弃自己未曾选择的CPU

这里有一点值得停下来思考:POWER PC诞生于乔布斯被逐出苹果之后,这意味着它并非出自乔布斯本人的意志。恰在苹果将所有个人电脑全部换装POWER PC的一年后,乔布斯回到了苹果。


乔布斯复出后,首先砍掉了Sculley主导的Mac兼容机项目。但这还远远不能让他满意。虽然乔布斯凭借搭载POWER PC的iMac,让濒临破产的苹果起死回生,但据传他对POWER PC本身颇有不满。


面向个人电脑的POWER PC性能提升并未达到预期。


更大的核心问题在于发热。搭载POWER PC的Mac电脑发热问题始终难以解决。由于发热严重,苹果无法用POWER PC G5 CPU来制造笔记本电脑。这是AIM同盟的两难困境。


就在此时,英特尔向苹果提出采用性能大幅提升的“Core 2 Duo”CPU的建议。被英特尔的提案吸引的乔布斯在2005年毫不留恋地放弃了POWER PC。


15年后,英特尔犯下了与IBM类似的错误。搭载英特尔CPU的MacBook同样难以抑制发热。为给炽热的CPU降温,高速运转的散热风扇发出巨响,甚至被讥为“悬浮在空中”。这是因为英特尔在先进制程微缩上落后,导致CPU发热愈发严重。


无法再忍受的苹果推出自研M1芯片,将英特尔CPU彻底驱逐出局。这一次,是乔布斯的继任者Tim Cook抛弃了英特尔。从某种意义上说,“无法做好散热管理的CPU将被淘汰”的历史再次上演。


如果当年Sculley不是选择POWER PC,而是选择英特尔CPU,情况会如何?也许苹果的业绩会迅速好转,乔布斯也可能永远无缘重返苹果,如今这样的苹果或许根本不会出现。正是POWER PC的失败,为乔布斯和苹果的东山再起奠定了基石。


Sculley此后多次承认自己的失误。他事后坦白称:“我最大的失误,是决定让苹果引入POWER PC。我们本该选择英特尔而不是POWER PC。”Sculley还公开表示,当时英特尔首席执行官Andy Grove曾亲自劝说他采用英特尔芯片。


POWER PC与Apple Silicon有相似之处,却走向了截然不同的结果。两款芯片都基于精简指令集(RISC)架构,但POWER PC以失败告终,而Apple Silicon则取得了巨大成功。



主流分析认为,Apple Silicon成功的原因,既在于苹果的优秀设计能力,更在于它与ARM和台积电(TSMC)携手合作。由ARM负责基础架构设计、TSMC负责芯片制造的生态体系,解决了导致POWER PC失败的最大因素——成本问题。这一结构避免了任何一方负担过重。恰逢台积电在先进制程上超越英特尔,胜负的天平进一步向苹果一侧倾斜。


本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。

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