道阻且长，行则将至，行而不辍，未来可期。
道阻且长，行则将至，行而不辍，未来可期。
有人说：“要种一棵参天大树，最好的时间是十年前，其次是现在。”
17日晚，苹果以线上模式低调举办了2023年首场发布会，推出新一代M2 Pro和M2 Max两款M2系列新成员，还一并发布了搭载M2新系列的Mac mini、14英寸和16英寸的MacBook Pro等多款Mac电脑新品。这两款M2新系列依然采用5nm制程，与M1系列保持一致。
苹果的自研之路
自从2020年，苹果以M1开启自研PC用芯片系列后，它与英特尔的距离又渐行渐远了一步，并且随着苹果推出越来越多性能赶上甚至超过英特尔芯片的电脑，未来可能真的会逐步蚕食英特尔在PC领域的地位。实际上，自研芯片不仅改变了苹果关键零部件供应受制于人的窘境，还带来了差异化优势。而伴随着M系列芯片自然的更新迭代，或许也有助于苹果等厂商应对个人电脑需求日益下降的问题。
严格意义上说来，苹果是一家无厂半导体公司，自身团队专攻芯片设计，最终的工业化流水线制造需要代工厂家来完成，原来的三星，现在是台积电。从2015年发布第一代iPad Pro开始，苹果移动设备专用的A系列芯片就全部由台积电代工。后来在2018年底左右，苹果在第一时间预订了未来数年内台积电的5nm生产线来制造M系列芯片，尽管此时M1尚未公布。苹果是台积电5nm生产线的首批客户之一，也是最有分量的那位，同时也由此可见台积电自身的实力同样非同小可。
迄今为止，苹果共迁移过三次指令集。首次是在1994年，将Mac从摩托罗拉68000架构迁移至PowerPC平台，第二次是在2005年6月，从PowerPC平台迁移至英特尔x86。2020年6月22日，库克在WWDC2020大会上宣布Mac电脑从英特尔的x86-64的处理器平台迁移至ARM64架构的苹果自研芯片上。另外这也不是苹果首次使用ARM架构处理器，早在1993年，约翰-斯卡利带领下开发的Apple Newton掌上PC就开始使用了。不过1997年乔布斯回归苹果后第一件事就是砍掉了Apple Newton项目，理由是“不具备革命性，也无助于改进当前的程序设计”。后来，苹果大量地在移动设备中使用ARM架构。
一枚PowerPC 970FX处理器，苹果曾为某些PC配备这款芯片
自研之路，荆棘之路
乔布斯始终有个执念：坚持创新才能让一切尽在掌握，坚持一切尽在掌握才能最大程度的创新。可以说苹果能有现在的成就，这一理念的渗透功不可没，虽然也导致他家的螺丝钉都要专用的螺丝刀来拧。乔布斯的初衷无可厚非，但这注定不会一帆风顺。乔布斯在WWDC2005大会上曾公开说：“在展望未来时，我们想制造许多令人惊叹的产品……但是我们不知道该如何用PowerPC来制造它们。”2006年8月，基于英特尔处理器的Mac Pro和Xserve首次亮相，硬件迁移阶段告一段落。2011年7月公布的Mac OS X 10.7“Lion”中，所有PowerPC程序支持服务关闭，宣告了这一阶段迁移整个的结束。
2006年，苹果与英特尔合作开发Mac处理器，但合作始终难称愉快。英特尔的研发进度与Mac很难同步，苹果新品的发布计划也屡屡因为英特尔的芯片不能按时出货而延迟，乔布斯甚至还为此爆粗口。2011年左右，江湖上就开始流传苹果要将Mac迁移到自研ARM处理器的传闻。2009年斥资2.78亿美元收购P.A.Semi时，当时外界普遍猜测是苹果看中其所持知识产权和约150名工程师的人力资源，进而纳为己有，但苹果则是正式开始自行研发ARM芯片。
乔布斯在WWDC2005大会上公开展示一台正在运行MacOS X，并配以英特尔“奔4”的Mac电脑
同时苹果与英特尔的矛盾逐渐公开，苹果对英特尔的研发速度和质量颇为不满且满脸疑惑。2017年的iPhone8因为英特尔的基带芯片问题，导致预期生产时间节点被迫延误。2018年的一份报告指出英特尔芯片的质量问题导致苹果对新款MacBook的重新设计，第二年苹果指责英特尔芯片库存不足导致了Mac销量的下滑。2020年，又有报道指出在2018款iPad Pro中使用的Apple A12X仿生处理器，已经能够在性能上和英特尔Core i7处理器平分秋色，i7正是此时在MacBook Pro中使用的处理器。
2018年，彭博社称苹果正在计划从2020年开始在Mac中使用自研的ARM架构芯片。在WWDC2020大会前数月，多家媒体称苹果将会在此次活动中公布自研芯片。果不其然，当年11月10日，库克如期公布了M1芯片，并宣称它在所有低功耗CPU产品中性能最佳，同时还保持了最佳的性能功耗比。2021年10月18日，苹果发布了面对专业级用户的M1 Pro和M1 Max，其中Pro版可以视为两颗M1的上下对接，Max版则可以视为两颗Pro版的左右对接。虽然听起来易如搭积木，但与原版M1相比，它们在性能上的提升还是很明显的。2022年3月8日，苹果推出了由两颗M1 Max拼接而成的M1 Ultra，堪称M1系列中的顶配。
从上到下分别为M1，M1 Pro，M1 Max，M1 Ultra
仅仅三个月后，M2就发布了。与M1的160亿个晶体管，3.2GHz八核相比，M2扩展到了200亿个晶体管，3.49GHz+2.2GHz八核。听起来没什么，借用国内某名人的话说就是“向上走很难，即便一小步都有新高度。”此次M2 Pro和M2 Max的公布距离M2亮相还不到半年，无疑是顺理成章的，而且根据经验，本人估计很快就会有M2Ultra以及M3芯片。
吃瓜之余
前不久，百度盘点刚刚过去的2022年十大科技热词，“光刻机”榜上有名，可以说是这几年的风波或多或少的推动了广泛关注。然而科研毕竟是有门槛的，芯片又处于科技金字塔中位置较高的那部分。上世纪70年代，著名数学家陈景润用筛法证明了哥德巴赫猜想中的“1+2”，将这个困扰了全球数学家近三个世纪的难题向前推进了扎实的一步，随后在全国范围内掀起了一股讨论哥德巴赫猜想的热潮。从客观上说来，这种热潮的确有助于全民科普及相关事业的发展。但与光刻机同样的，哥德巴赫猜想也是门槛颇高的话题。虽然国内不少民间科学爱好者对哥德巴赫猜想都很感兴趣，许多人自称取得了进展，甚至自称证明了哥德巴赫猜想最后的1+1。中科院数学研究所曾经每年都收到几麻袋的相关来信来稿，然而这几麻袋最终都难逃进入废品回收站的命运。
中科院数研所在不厌其烦，不胜其扰之余，通过许多数学家之口表示，缺乏专业数学知识和系统训练，仅凭一腔热情是难以在哥德巴赫猜想上取得成绩的，很多民科甚至根本不理解哥德巴赫猜想的本质。后来中科院又发出声明，表示不会审理来自科学共同体之外的任何自称证明了哥德巴赫猜想的文章，总算是息事宁人了。然而直到现在，哥德巴赫猜想与永动机一样，依然并列为国内民科最热衷的议题，并且时不时就有所谓的“专家”“大佬”宣布取得最新成果，虽然用不了多久其人其事即不攻自破。
法国研究所暗室中的两台不同型号的小型光刻机，EVG-620（左）与MA-150（右）
2019年，央视《走近科学》正式停播。起初它还能坚持做比较传统的严肃性科教片，后来因为收视率太差濒临淘汰，于是从2004年开始被迫转型为故弄玄虚式的猎奇揭秘节目，然而却又创下节目收视率位居CCTV10榜首的佳绩。停播当天，本人一位同学曾话里有话的说：“它的开播和停播正说明我们确实需要走近科学。”
近几年的中美贸易风波能再次让科技引起重视的确值得称道，但道阻且长也是无法回避的问题。上世纪60年代国产集成电路相关产业就开始起步了，然而种种原因却导致走了很多弯路，现在虽然也取得了一些可观的成绩但总归还是处于落后地位，进而导致了后续一系列的被动局面。一个不争的事实是，这几十年中国的确取得了令人瞩目的成绩，但科学技术是第一生产力还是无可辩驳的真理。
哈佛大学商学院教授迈克尔·波特在其代表作《国家竞争优势》中提出“国家竞争优势钻石理论”，该理论试图解释如何才能造就并保持可持续的国家相对优势。如果某国在某产品上的相对优势是不可持续的，那么这一相对优势就不是这个国家的竞争优势。根据该钻石模型理论，产业要均衡发展的六大条件有：
1.要素：土地（包括自然资源）、资本、劳力、公民教育水平、国家基建质量等。其中有些是自然因素，另一些则是人力可以发挥作用或者改变。
2.需求：国内市场是否足够庞大。打多数公司首先的目标是着眼于满足国内市场，如果国内市场就很小那么公司自然很难开发出新产品。
3.企业战略、结构及面临的竞争：国内的竞争环境造就了公司在国际上的竞争能力。
4.相关及周边支持性产业：波特聚类自然形成。
5.国家层面的干预。
6.外部的机缘巧合。
波特的理论已经指导了许多国家重新评估国家竞争力，他的观点和实践又衍生出上百种集群式策略，并且已经在全球遍地开花了。在国际竞争日趋白热化的时代，这项开拓性的研究已经成为衡量未来许多工作必需的标准，或许也可以借此管窥中美芯片产业的现状与差距。另外关于苹果自研芯片还有几句要说，M系列虽然是黑科技但应用范围明显不如英特尔的，这又是因为M系列只有在音频、视频、图像处理等方面才能发挥最大的价值，也就是苹果最近几年经常说的“生产力工具”，能玩的游戏极为有限，这无疑会让很多用户望而却步。但不论怎样，苹果已经迈出了坚实的步伐，自然不可能说停就停。
在上世纪50,60年代时，我们的祖辈们连吃饱穿暖都是奢望，却能从无到有的研制出原子弹等核武器。现在既然各方面都更好，那本人也深信在现代没有理由继续受制于人。有道是“一万年太久，只争朝夕。”
道阻且长，行则将至，行而不辍，未来可期。
来源：https://www.iyiou.com/analysis/202301271040989
亿欧网 – 作者：史林的硬核科普
配图：原文
