明年出 ARM 版 MacBook？苹果面临的问题有一大堆

　　北京时间 6 月 23 日凌晨 1 点，苹果即将召开第一次线上开发者大会活动——WWDC 2020。

　　按照惯例，这是一个属于开发者的饕餮盛宴，人人都在期待新的 iOS 14，期待新的 macOS、iPadOS、watchOS、tvOS 等等。 因为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 上可能会有一些对硬件事关重大的变化措施。

　　就在最近，传出了苹果要转换平台的消息。准确点说，是苹果准备推出 ARM 版本的 MacBook 产品，而最近几年和在售的笔记本与桌面产品，苹果一直使用的是英特尔平台。

　　▲ 从 PowerPC 转向 intel. 图片来自：iMore

　　从英特尔到 ARM，是整个软硬件生态的迁移

　　其实平台转换这事苹果并不是第一次干，早在十五年前苹果就经历过一次从 IBM 的 PowerPC 平台转换到英特尔平台。但今天和 2005 年不一样，当年苹果的平台转换需求是十分迫切的，因为 IBM 本身设计能力跟不上，PowerPC G5 的功耗和发热都很高，根本不适合笔记本电脑这样的移动平台。

　　根据知乎用户@蓬岸 Dr.Quest 在相关问题下的答案，我引用了一部分苹果从 PowerPC 转向英特尔几个比较重要的时间节点：

2005 年 7 月 6 日，苹果宣布进行平台转换，并向部分开发者提供开发者转换工具（Developer Transition Kit），同期发布的 Xcode 2.1 支持生成通用二进制（universal binaries）格式的应用程序。

2006 年 1 月，苹果发布 15 寸 Macbook Pro 和英特尔处理器的 iMac。

2006 年 8 月，苹果发布英特尔处理器 Xserve，完成产品线的转换。QuarkXPress 7.0 以通用二进制形式发布。

2007 年 10 月，Mac OS X 10.5 发布。这是最后一代可以安装在 Power PC 处理器上的 Mac OS X。同期发布的 Xcode 3.0 增强了对 64 位处理器的支持

2009 年 8 月，Mac OS X 10.6 发布。10.6 以及更新版本的 Mac OS X 无法安装在 Power PC 处理器的苹果电脑上，但仍然提供 Rosetta 转译器使用户可以继续使用为 Power PC 处理器编译的软件。

2011 年 3 月，Xcode 4.0 放弃了对 PowerPC 处理器的支持。

2013 年 8 月，苹果结束对 PowerMac G5 的支持。

　　▲ 图片来自：AppleInsider

　　苹果当时能够转换成功有很多现实原因，比如当时体量比现在更加小众，英特尔在移动处理器方面足够强势等等。而如今 iPhone 的爆红和苹果生态粘性的逐渐加大，在 Mac 平台上促生了大量的 iOS 开发者。

　　移动平台的壮大成熟，也反哺了桌面平台，现在很多开发者都是先从 iOS 起步，之后再转向 OS X（macOS）开发，从软件生态上就能看出来，先有的 iOS 版之后才有的 Mac 版的情况并不少见。

　　而在 iOS 时代之前，Mac 的生态其实处于比较小众的状态，甚至说难听点就是蛮荒时代，和今天完全无法相提并论，自然也是没有历史包袱。

　　▲ 图片来自：IDC

　　根据 IDC 的统计，2005 年苹果电脑的出货量为 217 万台，而在 2019 年这个数字达到了 1768 万台。这其中固然有笔记本电脑市场整个市场的扩大，但 Mac 的市份额仍然提升到了之前的两倍。

　　而从绝对数量上说，如今使用 Mac 电脑的人数，可能是十几年前的十倍。今天苹果是这个世界市值最高的公司，要撬动这个庞然大物的生态，即便是苹果自己来做也着实不容易。

　　从英特尔切换到 ARM，所面临的最大问题可能是整个软件生态的颠覆。

　　▲ 图片来自：blopeur

　　如果把这些眼花缭乱的软件追根溯源，我们可以回到处理器和软件运行最原始的一种关系——指令集。

　　简单说，指令集就是处理器运行的「指导思想」，是一套让处理器能理解程序的行为规范。如果「指导思想」不同，那肯定就没有互相理解的基础，而基于这一整套架构开发出来的下游软件就像由此衍生的各国文化，但亚洲不懂非洲的文化，非洲也不懂南美的文化。

　　如今的 macOS 其软件生态构建在多年来使用的英特尔处理器上，而英特尔使用的是 X86 架构，现在整个 macOS 软件生态都迁移到了 64 位，也可以说是 X86-64 或者 X64 架构。

　　▲ 图片来自：9to5Mac

　　像 iPhone 等移动产品使用的芯片则用的是 ARM 的 ARMv8 指令集，你别看现在苹果已经使用自研的架构多年，但在指令集部分依然是基于 ARMv8 的，不过传闻说苹果也准备对指令集这部分动手了。

　　也就是说，桌面设备和移动设备在指令集的层面就是不一样的，所以换到 ARM 平台后，软件是并不能通用的。

　　有人可能想说，那个谁，微软不是早前一点也发布了使用 ARM 芯片的 Surface 产品吗，就那个 Surface Pro X，它不是也能直接运行 Windows 10 的程序吗？

　　没错，Surface Pro X 使用的 Microsoft SQ1 的确是微软找高通定制的 ARM 处理器，同时运行的也是完整的 Windows 10 而非先前 Windows RT 那样的「残疾版」系统，同时也能运行 Windows 10 的应用。

　　但 Surface Pro X 的问题依然很多，比如它只能运行 UWP 应用和 32 位的 Windows 应用，基于 64 位开发的软件就无法支持。另外通过翻译架构的方式兼容 win32 应用导致性能出现大幅损失，效率大概只有原生应用的 30%-40%，更别说闪退、软件重启等各种各样不稳定的小毛病。

　　▲ 微软 Surface Pro X.

　　而对于苹果来说，连通过翻译架构兼容 32 位的程序也无法实现，因为苹果已经通过自己对生态的控制力将全部的应用迁移到了 64 位。而面对大批不能直接运行的软件，这个阵痛期一定会比想象中的更痛。

　　苹果能做的，就是通过自己的控制力，去要求开发者将已有的软件在一定的时间内编译成 ARM 平台可以运行的版本，只是这并不是一件容易的事，毕竟各个软件的情况复杂，某些软件要想迁移到 ARM 可不是重新编译一下那么简单。

　　▲ Dell XPS 13 2020. 图片来自：Dell

　　在软件之外，如今的 ARM 在性能和功耗上可能也占不到什么优势了。无风扇的被动散热，接近 20 小时的续航，如今已经陆陆续续被非 ARM 的笔记本完成，比如最新的戴尔 XPS13 2020 就号称有最长 19 小时续航。

　　而且对于桌面环境来说，苹果目前基于 ARM 的 A 系列芯片性能仍然是不够的，比如频率已经处于「灰烬」状态，再往上就撞到了功耗墙，也就是没有超频或者说像英特尔处理器类似的睿频空间。

　　更别说十几二十个核心的高性能服务器版本，还处于路漫漫其修远兮的状态。

　　如果今天 MacBook 还在被说散热不佳和续航普通，那苹果可能应该更多在自己身上找找原因，比如 WWDC 2020 都快来了但还是 Bug 一身的 macOS 10.15 Catalina？

　　▲ 运行 Windows 的 MacBook. 图片来自：Jon Rettinger

　　选择 ARM 对苹果来说可能还有一个预料之外的打击——这些苹果电脑将不再能用 Windows 系统。

　　众所周知，购买 MacBook 并不一定等于加入苹果生态，选择装 Windows 系统使用的用户也大有人在，因为本身苹果早就敏锐的察觉到了这件事，并推出了 Bootcamp 工具让用户能够选择双系统运行，但如果推出 ARM 版，那肯定无法使用了。

　　ARM 版 MacBook 的对手还有  iPad Pro

　　比起生态迁移和兼容带来的不确定，ARM 版 MacBook 其实并没有什么外敌，Surface Pro X 肯定不算，这个产品在微软这里只是一款实验性产品，而真正会对 ARM 版 MacBook 造成威胁的，其实是内患。

　　当「你的下一台电脑何必是电脑」的广告语从今年 iPad Pro 宣传片中蹦出来的时候，就意味着 iPad 和 MacBook 这两条原先还算平行的线路终于「火星撞地球」一样，正式短兵相接了。

　　如果对比一下这两条线，可与看到 ARM 版 MacBook 其实处于一个很尴尬的位置。

　　iPad Pro，采用 ARM 处理器，使用精简指令集，iPadOS 系统脱胎于移动设备 iOS，在妙控键盘的加持下从移动走向桌面。

　　MacBook，英特尔处理器，使用复杂指令集，立足于 macOS 桌面操作系统和生态。

　　ARM 版 MacBook，采用 ARM 处理器和精简指令集，继续使用 macOS 的话原先的桌面生态会丢失，只能通过部分移植应用或者 zh 虚拟机的方式运行之前的桌面软件，效率大打折扣。

　　其实到这里我依旧没有想通，苹果出一个 ARM 处理器版 MacBook，失去了桌面生态最大的优势，然后去和 iPad Pro 打架，这究竟是一个什么样的逻辑，或者说其巨大的内在驱动力到底在哪。

　　当然，倒也并非找不出苹果想要这样做的理由，比如说想要对自己的产品和生态有更多的控制力，就像 iPhone 上使用的自家 A 系列芯片，早期的时候 CPU 用的是三星的，GPU 用的 PVR，到了后面全部变成自研架构之后，A 系列芯片的性能才算在手机和平板中一骑绝尘。

　　▲ 图片来自：TechCrunch

　　而现在 iPhone、iPad、乃至 Apple Watch 这些产品的生态与核心硬件已经被苹果攥在了手里，几乎就唯独笔记本和桌面系列还要看英特尔的脸色，像英特尔过去几年那种「挤牙膏」以及打磨 14nm 的行为，对于 MacBook 系列来说其实是挺大的一个掣肘。

　　但最后我还是觉得这样的理由不足以说服我，至少我不觉得英特尔没有余力。

　　因为英特尔过去几年的「挤牙膏」，很大程度上是因为 AMD 在 K10 架构的错误方向之后一直没有缓过劲来，直到 Zen 和 Zen2 架构的奋起直追，终于让很多人喊出了「AMD Yes！」。

　　▲ 图片来自：TechSpot

　　面对 AMD 的穷追猛赶，英特尔确实在制程上遇到了一些困难，导致新的工艺节点一直在延后，但在这几年中并非只是放羊摸鱼而没有技术积累，新品 Tiger Lake（Willow Cove 架构）性能提升明显，终于牙膏管挤出了一截。

　　而从英特尔转向 ARM 也非朝夕之功，显然还有好几年的路要走，甚至可能要付出移山挖河般的时间和财力才能逐渐追上，而那个时候，可能已经是 2025 年甚至更久之后了。