苹果为何舍弃 Intel 改用自研 ARM处理器？

已经有不少消息指出苹果准备在 WWDC2020 上宣布 Mac 电脑弃用 Intel 将改用自家 ARM 处理器，直到近期有消息指称第一台搭载 ARM 处理器会是 12 吋 MacBook ，那苹果到底是为了什么原因才想断绝使用英特尔 Intel 的处理器改用自研 ARM 处理器呢？

我们都知道 Mac 整体架构生态，从 90 年代初从 Motorola 68k 到 PowerPC ，又从 2000 年初中期从 PowerPC 改由 Intel，接下来将会从 Intel 改为 ARM 架构。

目前苹果内部人士大致上都已经确定未来 Mac 会朝向 ARM 前进，时间从 2015 年就开始实施 Kalamata 项目计划（自研 ARM），共有四个阶段需要执行，正逐步替 Mac 改成 ARM 机种，预计会在 2023~2025 年左右全部将 Intel 处理器全换成 ARM 处理器，先是让 MacBook 搭载 T1、T2 晶片，另外会推出首款低阶 ARM 处理器 12 吋 MacBook 。

不过还有不少用户会质疑 Mac 电脑怎么可能会舍弃 Intel 处理器改用 ARM 架构？这样跑双系统的 Windows 用户该怎么跑？这篇就揭开为何苹果会放弃使用 Intel 改用自家晶片理由：

Intel 在为处理器晶片设计发展最初战略模式采用“Tick-Tock”，意思为一年一次“处理器微架构的更新”和一年一次“晶片制程的更新”，周期总共为两年，不过到最后 Intel 将周期放缓成三年一回圈，造成不少电脑DIY组装玩家都称 Intel 为挤牙膏策略，

甚至 Intel 处理器性价比、CPU核心数、耗电效能、安全性，也都明显落后于 AMD 处理器，苹果也受到 Intel 发展速度上拖连，导致想替 Mac 电脑采用新款处理器时，造成需要延后或等到下一次更新，无法依照原本计划更新，也让苹果改版容易被贴上没有太大特色或效能没太大改变标签。

由于 Intel 的 Tick-Tock 策略已经无法跟上苹果更换新机速度，导致苹果想自己研发处理器就能掌控进度，目前内部也替 ARM 架构晶片命名为“Kalamata ”，首款将会采用 A14 仿生晶片升级，由台积电5奈米晶片打造而成。

当Apple 推出自研 ARM 架构晶片也会比 Intel 带来更大优势，毕竟 Intel i7 处理器 TDP 高达65W，那么 ARM 处理器只需要 2W-5W ，可能也比 65W 更少， 效能最初可能落后 Intel ，但这对于普通 Mac 用户已经足够使用。

 

Apple 近几年一直将 Mac、iPhone、iPad和 Apple Watch 等产品强化，并且让每个系统都能够紧密结合，不过苹果期望 Mac 搭载 ARM 架构后，能够实现统一 Apple 生态系统，而非是让 macOS 和 iOS / iPadOS 系统单独，唯一差别是设备外形尺寸与性能。

在 WWDC19 开发者大会上，苹果正式推出“Project Catalyst”让开发者可将 iOS 或 iPadOS App 直接转移至 macOS 上，开发团队能轻松将行动版介面转移至 macOS ，执行画面就如同桌面版，也直接打通 iOS 和 macOS 之间通道，这也有利于 Mac 后续采用 ARM 架构。

x64架构是在1999年由AMD公开设计， 64 位集以扩充给 IA-32，称为 x86-64 后来改名为 AMD64，在 AMD64 架构也替 IA-32新增64位元寄存器，能够相容16、32位元软体，AMD的CPU架构原始叫做“x86-64”以及变体“x86_64”，其后 Intel 进入这块市场也引入“x86-64”支援，称之为“Intel 64”，不过目前都统一都称为 AMD64 而非 Intel64 ；苹果和RPM套件管理员也以 x86_64称之为64位元架构，自2018年6月WWDC上也宣布macOS Mojave将是最后一版支援32位元系统。

如今苹果已经认为x86_64 架构算是老旧、效率又低，还在使用就方法进行处理器设计，x86_64 架构就如同一座老旧城市，在上面又盖上另一个老旧城市，会严重影响到后续 macOS 发展。

 

过去十年，苹果一直在持续研发矽晶片设计，目前在效能、功耗和功能方面已经明显优于市场，同时苹果也在积极寻找和收购更多矽晶片人才、公司。

 

改用 ARM 那么 Windows 系统怎么跑？

当前 Windows 也有推出 ARM 版本，不过效能似乎还是不太好，而且只能够用 32位元应用程式，所以这需要依靠开发者同时编译 x86_64和ARM版本解决，连同苹果也要替 Bootcamp 推出 ARM 更新版本。

当前微软也正在尝试让 ARM 的 Surface 模拟执行 x86_64 ，甚至还有其他 OEM 厂商也针对 ARM 笔电推出自己的 Windows 驱动，效果普遍都不好，所以想要在 ARM 架构下跑 Windows 系统，苹果也会面临另一个挑战。

 

至于目前苹果推行 ARM 架构计划进度可参考底下

在 2016 年 Intel 处理器开始缓慢发展，造成 MacBook Pro 搭载的 Intel 处理器效能出现严重不足，也没有完美替代方案可以取代 Intel，又加上苹果与 Intel 签订了合约，苹果可获得自订优惠价格合作，造成苹果就如同被 Intel 限制发展的公司。

最后苹果决定内部开始尝试设计 ARM 架构晶片，在不影响到双方合约情况下发展，毕竟短期之间苹果有不少 Mac 电脑处理器还是需要透过 Intel 供应，苹果从 2016 年开始就先尝试替 MacBooks (Touch Bar) 推出首款 ARM 架构晶片“Apple T1”。

将原本处理器该负责的功能，全部都转由 T1 安全晶片处理器进行处理，如以下这些功能：

最初 T1 晶片还不算是非常强大处理晶片，但是它至少已经可以处理电脑大部分工作，同时外部控制权也都已经转移到 T1 晶片上，T1 是基于 32位元ARMv7处理器设计，同等于是 Apple Watch I中使用的 AP 核心，另外也基于 watchOS 的精简系统，推出独立 BridgeOS ，能够让 macOS 和 intel 处理器运作。

 

在 2018 年开始，苹果开始在 MacBook Pro 、iMac Pro 、Mac mini 系列 全部搭载另一颗更强大的 T8012处理器“Apple T2”，这颗处理器是根据 iPhone 7 上的 A10 仿生晶片进行打造，同时也提升 BridgeOS 到 2.0 ，带来明显的强大运算能力，除了负责原有 Apple T1 工作外，另外还多出：

在 Apple T2 安全晶片下，Mac 电脑内部都已经开始利用 ARM 处理器在控制，同时还能够替 Mac 带来 iPhone 系统安全性等级，如果电脑出现问题也能够藉由 ARM 控制纪录进行除错。

在 macOS 部分，在 2017 年被发现 Project Marzipan 项目，直到 2019 WWDC 上正式公开发表“Project Catalyst”让开发者可将 iOS 或 iPadOS App 直接转移至 macOS 上，现在 iOS 和iPadOS 应用程式也是全部使用 ARM指令集编译，而macOS 应用程式针对x86_64进行编译，主要逻辑是要横跨ARM和x86_64之间桥梁，让指令集统一，目前也可以透过编译器产生 ARM / AMD64版本。

不过目前安全研究人员也从 T1 和 T2 晶片的 Boot ROM 代码中发现安全漏洞“checkm8”，同样也适用于旧款 iPhone 以及 Apple Watch ，这些漏洞同时也存在于苹果电脑 Mac 上，无法利用远端攻击，只能透过邮件协议来实现漏洞。

预计在 WWDC 2020 大会上将有可能会推出的 12吋 MacBook，其中里面就会搭载一颗全新 ARM 处理器。

 

至少会有一款全新 ARM 架构处理器，能够用来驱动第一个 MacBook 笔电，传言会是已经消失的 12 吋 MacBook 将会死而复生。

新款 12 吋 MacBook 也将会是第一台没有采用 Intel 处理器产品，苹果预计也会先在这台设备上参考用户经验，随后在 iMac、16吋 MacBook Pro 、iMac Pro 和 Mac Pro 才会逐一替换。

 

最终来到全新世界 ARM 架构最终目标，所有 Mac 电脑都已经全面改为 ARM 架构，这也是苹果产品未来走向，市场也会有更多垂直整合，全世界也将会有更多公司采用矽晶片开发与带来更多需求。

至于苹果到时候还会不会考虑继续采用 AMD 的 GPU 显卡？目前在 A11 系列仿生晶片上就已经有强大内部 GPU 晶片，相信未来苹果都会全改为自行研发。

 

也许有人会认为为何不直接改用 AMD 处理器就好呢？相信苹果也曾考虑过这方案，但是为了后续发展，甚至是未来 Mac Pro 改版或许也是有可能会选择 AMD 处理器取代。

不过选择 AMD 取代 Intel 处理器，同样也会面临 x86-64 架构老旧问题，这同等于是在一个回圈内打转，并没有解决苹果当前遇到的问题，为何苹果还要替 macOS 花费大量人力与成本替 AMD 重新设计和重新优化系统呢？所以苹果不得不直接跳出来研发自家的 ARM 晶片，对于未来发展才能够全面掌控，而非是要被其他家厂商给绑住。