新 iPhone 又多了一顆自製晶元，蘋果為什麼看上了半導體生意？

蘋果的好消息和壞消息都和晶元相關。

「A12 是 iPhone 迄今最智能最強大的晶元。」兩周前的蘋果秋季發布會，iPhone 因為早早泄密並無驚喜。蘋果全球市場營銷高級副總裁 Philip Schiller 將最多篇幅用來介紹新的 A12 晶元和晶元帶來的新功能。

新 iPhone 上市後，評價最好的拍照是因為晶元——智能 HDR 主要是一個晶元相關的功能。

用戶的抱怨也同樣可能因為晶元。美國的用戶在拿到新機後發現存在無法激活的故障，Wi-Fi 和 LTE 網路的連接速度也不及以往。無線技術網站 WiWavelength 做了測試，結果顯示 iPhone XS 和 XS Max 的信號接收性能不如 iPhone X，甚至低於 iPhone 8 Plus。而現在恰好蘋果的基帶通信晶元從高通換成英特爾，並且最終換成了自研晶元。

掌握晶元，蘋果為了 iPhone 的統一和整體

蘋果為晶元付出了巨額支出。過去 7 年，與研發有關的費用（R&D）一直顯著增加。今年第二自然季有近 34 億美元，同比增長超過 20%，占當季總營收 6.4%。蘋果 CFO Luca Maestri 曾經公開表示，研發費用的增加主要由於晶元和感測器領域的連續投入。

人力和時間成本也是。「我們不會單打獨鬥。」蘋果平台架構副總裁 Tim Milet 在發布會結束後告訴《好奇心日報（www.qdaily.com）》，一代晶元的研發周期大約在 2-3 年，涉及多個團隊，這期間架構工程師要同數目龐大的軟體和硬體人員共同協作。晶元團隊每周都要和其他團隊當面溝通，「我們的目的是一起解決，如何在新產品推出的第一天就能達到應有的性能表現。」

2010 年，跟隨第一代 iPad 和 iPhone 4，蘋果推出自己設計的處理器 Apple A4，此後所有 iOS 設備都使用蘋果自家研發的處理器。

到現在每年 iPhone 出貨量超過 2 億部，蘋果已經是一家規模不小的晶元企業。

iPhone 每年推出，A 系列晶元的性能每一年也都有可觀改善。2016 年 iPhone 7 開始，蘋果明顯加速晶元性能的提升。這一年 A10 Fusion 處理器配備了 4 個核心，其中兩個是性能核心，主要為了執行遊戲等等需要高性能的功能。另兩個是效能核心，保證 iOS 的日常運行。

2017 年，用在 iPhone X 上的 A11 被叫做「仿生晶元」，以宣傳對 AI 相關運算的支持。2018 年的 A12 核心數量增加到 6 個。兩顆性能核心相比上一代速度快了 15%，功耗節省 40%；4 顆能效核心節能最高到 50%。

普通用戶可能不會在意數字，相比於新設計新功能和更大的屏幕，晶元性能的改善好像沒有太大直接吸引力。

對蘋果來說，晶元的價值在於掌握自己的迭代節奏，再加上 iOS 與之對應的優化，可以儘可能保障 iPhone 的硬體和軟體契合，在使用中表現穩定。晶元性能更高，面部識別、AR、人工智慧這些新賣點才有跟得上的基礎。

「人們往往會忽略 Apple 的整個生態系統。」 Schiller 說，在 iPhone 之前的功能手機時代，很多體驗無法實現，瀏覽網頁，或者觀看流媒體內容。「如果你知道要做一部攜帶型的電腦，一個能放入口袋的東西，能上網能安裝應用，你就會明白你要創造新的技術是什麼。」

「我們不會把想法限制在某一個方面，屏幕、軟體、晶元……我們在意的是整個生態系統，並且珍視這個系統的價值。我想這就是我們最初的原則，去創造美妙的移動體驗，而晶元在其中佔有一席之地。」

比如說相機。Milet 說，iPhone X 上「仿生晶元」的最初想法，來自於晶元架構團隊的幾名工程師，以及相機團隊的碰撞。

iPhone XS 的核心賣點之一就是拍照。這一代新增「智能 HDR」的新功能，可以提升相片寬容度。體現在實際的拍照效果上，iPhone 可以更好地壓低高光、提升暗光，讓整張照片更清楚，明暗過渡更自然。這些都需要處理器提供運算資源，功能越精進，對處理器的要求也就越高。

iPhone 正在一步步讓零件生產掌握在自己手上。

去年，蘋果宣布不再使用 Imagination 的圖像處理器方案，將在未來 15-24 個月內逐漸停用技術授權，轉而採用自己研發的移動設備 GPU 架構。這讓 Imagination 最終被低價出售。

結合 IHS 和 iFixit 今年的拆解報告，iPhone 中目前至少有核心處理器、M 系列協處理器、電源管理晶元和音頻相關組件由蘋果自己生產。

• A12 核心處理器，蘋果
• 快閃記憶體，東芝
• 音頻編碼解碼器，蘋果
• 音頻放大器，蘋果
• 電源管理 IC，蘋果
• USB 快充 IC，賽普拉斯
• 電池直流轉換器，德州儀器
• WiFi/藍牙 SoC，蘋果/環旭電子（USI）
• 數據機，英特爾
• NFC晶元，恩智浦
• 無線充電模組，博通
• 電池，欣旺達
• 深感攝像頭（FaceID），德州儀器，意法半導體
• OLED 屏幕，三星/LG

而在手機之外的產品，也出現了更多蘋果的自研晶元。

除了手機晶元，蘋果還有哪些自研晶元？

2015

Apple Watch S 系列處理器

2016

MacBook Pro T 系列處理器，用於 Touch Bar

2016

AirPods 和 Beats 耳機 W 系列處理器

2017

HomePod 的主處理器 A10

2018

iPhone XS 的電源管理晶元

2018

Apple Watch Series 4 電極心率感測器

2017 年新產品全部上市後，所有硬體產品線都有安裝蘋果的自主晶元，包括 Apple Watch、AirPods 和 MacBook Pro。

彭博援此前的消息稱，蘋果計劃最早在 2020 年在 Mac 電腦上使用自產晶元，取代英特爾，不再受制於後者的研發周期。

這讓蘋果在更上游和它的供應商形成競爭關係。蘋果的晶元業務佔英特爾年收入約5％，蘋果自研電腦晶元的消息後，英特爾的股價隨即下跌 6%。

晶元是一個門檻更高的產業，更難被競爭對手模仿和追隨。

A12 的另一項改進是 7nm 製程，台積電生產。XX nm 指的是集成電路的 MOSFET 晶體管柵極長度，尺寸越小，矽片上能集中的晶體管越多，晶元的能力就會越強大。

「我們可能是世界上第一個 7 納米製程的晶元，更讓我自豪的是，我們追逐技術，是為了讓技術為產品服務。」Milet 說，下一代製程能賦予功能、體驗和能耗更多的好處。

三星、小米和華為都有自研晶元，甚至阿里巴巴也成立了一家晶元公司。雷軍去年說，「做晶元九死一生」。比於複製 Touch ID，模仿劉海屏幕，Android 廠商似乎更難在晶元上追趕蘋果的腳步。華為在 iPhone XS 發布之前宣布華為麒麟 980 也是 7 納米製程，只不過它的上市日期在蘋果之後。

「如果你回過頭看，2005 年 2006 年的時候，沒有一種晶元能夠支撐（當時 iPhone 性能和體驗）。」Milet 說，晶元支持了「創造美好移動體驗」的願景：「我相信高管團隊包括史蒂夫當時很快就意識到真正掌握技術的重要性，而不是由其他任何人限制了我們的願景。」

第一代 iPhone 和當時的手機截然不同，多點觸控很快就成為最基本的手機交互方式。隨後，每一次 iPhone 增加的新功能，指紋識別、臉部識別、人像模式，都會被抄走。但是蘋果依靠嚴密的產業鏈控制，讓 iPhone 的差異化繼續下去，並且保持穩定和高於其他人的水準。

而現在智能手機市場的飽和，手機形態和功能的固定，差異化已經越來越難找到。iPhone X 改變了最近多年 iPhone 的形態和交互，但也被高通指責底部上滑手勢操作，模仿了 2010 年的 Palm 公司的 WebOS。

今年的三款 iPhone 都是「劉海屏」，未來若干年 iPhone 的形態和功能已經基本確定下來。

晶元是可以繼續精進的地方，以此驅動的系統、相機、Siri 人工智慧，都可以讓 iPhone 有繼續實現差異的可能。

晶元的技術能力越強，蘋果建立起的護城河就越牢固。

iPhone 佔據蘋果超過六成的營收，隨著 iPhone 價格每年增加，手機仍然是蘋果最能依靠的增長來源。

曾經蘋果是一家完全不考慮投資方的公司，不分紅、不回購。它可以用更好的產品抓住用戶從而讓所有反對它的傳統勢力就範，運營商、供應商、軟體開發商，華爾街也不例外。

但現在，自己研發的晶元和零件，可能是一個華爾街更喜歡的故事—— 自研有利於成本控制，然後蘋果造出更好更貴 iPhone 吸引老用戶換機，蘋果繼續維持高利潤率。但對用戶來說，iPhone 越來越貴了。

去年一次活動上，時任英特爾 CEO Brian Krzanich 說，「作為一個工程師而言，我認為他們（蘋果公司）傻了才不做這個嘗試。」

題圖來自現場拍攝

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