三个苹果改变了世界 苹果换芯简史：三次变革 全世界独一份

Mac进入了一个新时代。

今天凌晨，苹果发布了第一款自主开发的ARM处理器——M1，用于苹果电脑。与此同时，三款搭载M1芯片的新电脑发布了:MacBook Air、MacBook Pro和Mac mini。

五个月前在WWDC，苹果宣布苹果将不再使用基于X86架构的英特尔处理器，而是使用苹果开发的ARM架构芯片。在苹果34年的造电脑历史中，这种转变发生过三次。每一次变革都伴随着一场计算机革命。

三十年后，苹果不再满足于其他厂商设计的芯片，开始为Mac打造自己的CPU。十几年来，苹果自主研发的芯片技术不断积累，终于在Mac上开花结果。

从苹果II到麦金塔:性能飞跃

苹果的诞生离不开一款芯片的推出。

这款芯片诞生于1971年摩托罗拉开发的6800芯片。当时还没有“个人电脑”的概念，摩托罗拉想把6800芯片做成企业用的大型电脑。

所以摩托罗拉很注重这个芯片的全面性，内部集成了ROM、RAM和各种接口。希望惠普等电脑厂商能用6800更方便的设计电脑。

但是6800太贵了，大部分客户都不看好。而且当时负责设计6800的团队发现，大部分用户对芯片性能和指令集的要求只是6800的一小部分。于是整个产品团队开始尝试精简芯片，缩小尺寸，完善功能，最重要的是降低成本。

1975年，MOS科技6502处理器问世。它的价格只有6800的六分之一，远低于当时英特尔的竞争产品。这种芯片被用在各种知名产品上，包括雅达利2600游戏机和任天堂红白机，因为其“性价比”高，最终引爆了80年代的家用电脑革命。

苹果成为这场革命的“先锋”。1976年，史蒂夫·沃兹尼亚克和乔布斯开发了基于6502芯片的苹果I。一年后，他们发布了改进的苹果II，也搭载了6502。

Apple II成为历史上第一台成功的“个人电脑”，很大程度上归功于6502相对较低的价格。苹果II后续重新设计的产品一直销售到90年代，使用的芯片一直是6502的衍生品。

Apple II是历史上第一台获得广泛成功的个人电脑。图为其随后对Apple II plus的改动|维基百科

如果说6502开启了“个人电脑”时代，开启了苹果第一次芯片架构转型，那么它开启了“图形界面”时代。

1984年，苹果推出了麦金塔电脑。这是苹果第一台配备图形界面和鼠标的个人电脑。它创造了很多历史，承载了第一个版本的macOS和文件管理应用“Access”。

麦金塔电脑| |苹果

一切也归功于麦金塔上的芯片，摩托罗拉68000。它是历史上最早使用32位指令集的处理器之一。

相比苹果II上6502的8位，变化不是翻两番那么简单。位数增加了四倍，这意味着一个处理器一次可以处理的最大位数从2变为8，再变为32。

芯片性能的指数级增长使得“图形界面”成为可能。虽然最初的麦金塔因为成本高等各种原因没有成功，但它打开了未来的大门。直到今天，很多原创的Macintosh设计还在macOS中使用。

70、80年代芯片性能的快速发展，让苹果的很多产品理念得以实现。

PowerPC和英特尔:提高效率

90年代，苹果开始走低谷。

虽然68000系列的麦金塔率先在个人电脑中使用图形界面，但由于成本高、性能落后，未能成为个人电脑领域的主流。IBM 68000系列芯片与同时代的Intel 80386 CPU相比，有很大的落后，逐渐成为麦金塔发展的障碍。

1994年，在麦金塔诞生十周年之际，苹果决定转向PowerPC作为下一站。

PowerPC诞生于1991年。这一次，苹果直接参与了它的创立。PowerPC架构由苹果、IBM、摩托罗拉创立。最初的目的是减少指令集，以提高芯片效率和降低成本。

PowerPC架构CPU由于结构和指令集的简化，具有优异的能效比。PowerPC架构芯片后来被用在很多游戏机上，包括任天堂的GameCube和Wii，索尼的PS3和微软的Xbox 360。

1994年发布的Power Macintosh是第一款搭载PowerPC处理器的苹果电脑，赶上了苹果电脑前几年与英特尔的性能差距，一上市就火了。仅仅一年后，PowerMac几乎完全取代了老式的麦金塔。

早期的PowerBook笔记本| |苹果

之后苹果推出了一系列基于PowerPC处理器的产品，包括几款PowerBook笔记本。虽然这些苹果电脑在技术和商业上取得了一定的成功，但整个PC市场正在迅速下沉。

越来越多的电脑厂商开始推出价格极低的电脑产品。另外，微软当时刚推出Windows 95，大大增强了兼容电脑的软件功能，缩小了与Mac的体验差距。

再次陷入困境的苹果召回了乔布斯。1996年，乔布斯回到苹果，回国后不久，他提拔Jony Ive为设计部负责人。

在PowerPC芯片的基础上，他们开发了一系列划时代的Mac产品，包括iMac G3、PowerBook G4、PowerMac G5。

多彩的iMac G3被认为是苹果第一款强调工业设计、帮助苹果扭亏为盈的硬件产品。PowerBook G4首次在笔记本电脑中采用了金属机身，与如今的MacBook有很多视觉上的相似之处。

至于PowerMac G5，则确立了苹果制造高性能电脑的思路。今天的Mac Pro很大程度上是从PowerMac G5诞生的。

iMac G3已经成为乔布斯重新领导苹果产品设计的象征|苹果

为了“能效比”，苹果选择了PowerPC。出于同样的原因，苹果放弃了PowerPC，其功耗过高。

21世纪，乔布斯认为计算设备的进化趋势在于“轻量化”。PowerPC架构的最新G5 CPU太热，笔记本电脑无法控制。同时，英特尔奔腾芯片可以搭载更多内核，具有更高的能效比，能够满足MacBook的需求。

2005年在WWDC，乔布斯宣布他将停止使用PowerPC芯片，转而使用英特尔的X86处理器。

转型的过程并不容易。2005年，苹果的用户和开发者技术比八九十年代扩大了很多倍，所以如何协调转型过程非常重要。于是，苹果公司推出了一个模拟器系统“Rosetta”来模拟和运行PowerPC架构下的软件。

虽然过程很艰难，但苹果很快得到了想要的结果。在正式改用英特尔芯片两年后，2008年，乔布斯从一个信封里拿出了震惊世界的MacBook Air，将笔记本电脑的轻薄带入了一个新时代。在随后的几年里，MacBook已经成为“轻薄”和“续航”的代名词。

将轻薄带到极致MacBook |苹果

2015年，苹果发布了一款“新款MacBook”，极其轻薄，没有风扇设计。它采用了英特尔的酷睿M处理器，这是苹果有史以来推出的最轻薄便携的电脑产品。但由于散热和续航性能较差，新款MacBook三代之后没有更新，于2019年7月下架。

很多人认为，阻碍新款MacBook在轻量化道路上的探索，才是苹果最终决定放弃Intel，转而开发自己芯片的关键原因。

自主开发芯片时代

在追求“高性能低功耗”的道路上，苹果一次又一次的大踏步前进。最后，它决定“自己动手，丰衣足食。”

基于ARM架构和5nm处理技术，M1芯片几乎压垮了之前搭载在Mac上的英特尔处理器。

带有M1的MacBook Air设计时没有风扇冷却。因为M1只需要四分之一的功耗，就可以达到PC笔记本的峰值性能。与上一代MacBook Air的英特尔处理器相比，M1的峰值性能提升了3.5倍。

在产品宣传片中，苹果强调这款产品非常“酷”，几乎不烫手。同时，较低的功耗也大大提高了新款MacBook的续航能力。

M1芯片标志着新时代的开始| |苹果

在过去的10年里，苹果把iPhone上的A系列芯片打造成了同代人中最好的移动处理器。所以苹果开始为Macs打造芯片的时候，除了领先的性能和功耗，苹果还可以将过去积累的很多技术优势融入到新的Macs中。

M1配备了神经引擎，让Mac也能拥有强大的机器学习性能。同时，M1可以与最新的macOS大苏尔合作，提供更好的安全和加密功能。

以前苹果每次切换芯片架构，都伴随着对硬件设计的颠覆。切换芯片架构是一件非常麻烦、困难和昂贵的事情。很少有电脑厂商像苹果一样频繁切换。但每次苹果切换，就相当于“解封”。更强的芯片可以解放产品设计师的想象力，推动Mac进一步进化。

在本次发布会结束时，库克表示:“我们对2021年充满期待，将为用户带来更多惊喜体验。”

毕竟这只是Mac自主开发芯片时代的第一天。