在 23 号凌晨的苹果 WWDC 大会,苹果正式宣布将在 2 年过后将 iOS 与 MacOS 平台核心全数转向自主设计、基于 Arm CPU 指令集的 Apple Silicon ,如果以苹果在这 15 年积极开发自主架构处理器,以及 iOS 与 MacOS 系统自底层到介面等的发展,出现这样的结果并不令人意外,不过对 AMD 的死忠粉丝或许也会对苹果没在 AMD 大好时机大喊" AMD Yes "觉得失落,不过从各种迹象,苹果跳过 AMD 直接采 Apple Silicon 是必然的结果。
▲ AMD 的性能崛起时间对苹果来说来的太晚
AMD 近年 CPU 的表现确实有目共睹,不仅迅速的缩短与 Intel 的性能鸿沟,单纯就投资报酬率,更是把 Intel 杀的措手不及,然而所谓的近年,却也是这一两年的事情,更不用说笔记型电脑平台也是到今年 Ryzen 4000 APU 推出后才有显著的提升;毕竟以苹果现在 MacOS 设备的情况,它原本就不是要与 Windows 设备拼价格,走自己的路才是重点。
笔者认为,苹果在宣布脱离 Intel x86 平台前,不可能完全没尝试使用 AMD 平台的可能性,只是以时间点来说, AMD 的进步来的太晚,在苹果已经把 MacOS 使用 Apple Silicon 的计画发展至能商用化的程度,自然就不可能跟着大喊 AMD Yes 过渡,直接选择彻底摆脱 x86 的束缚。
▲苹果想要的硬体平衡设计只有他们自己心里有底
同时从 WWDC 苹果贴出的 Apple Silicon 的架构示意图,笔者只能说, Intel 给不了的,自然 AMD 也给不了;苹果摆明了对 SoC 与周边元件有许多自己的想法,它希望在同一个处理器兼具高效能与节能核心,也希望在电源管理有进阶的设计,若以 x86 平台的产品,最接近的恐怕也只有甫发表的 Intel 混合封装平台 Lakefield 。
但 Arm 的架构自 32 位元末期,就已经利用 big.LITTLE 技术,以一组高性能与一组低功耗的 Cluster 兼具节能与性能,现在新一代的 DynamIQ 更以单一最高 8 核 Cluster 兼顾性能与功耗混合设计,加上苹果自身仅授权指令集,在核心结构亦有自己的一套做法,且以苹果与 Arm 的合作关系,不难想像苹果对高效能 CPU 也有一套独特的见解。
虽然 AMD 提供客制化方案解决部门,确实也为游戏机市场提供不错的解决方案,不过游戏机的处理器仍与电脑处理器明显不同,游戏机单一处理器的生命周期长达数年,但电脑平台若超过两年,恐怕就会被消费者认定过时,且 AMD 客制化也是从既有的架构进行组合,对于架构设计要求甚高的苹果恐不希望设计与架构主导权仍受制他人。
▲由于专业影像处理需求, MacBook Pro 仍配有 AMD 的 Radeon Pro
不过笔者推测,苹果与 AMD 的关系会因为 Apple Silicon 计画而完全中断,因为以高效能设备目前的情况,要具备专业软体影像制作所需的效能与支援性,虽然苹果目前已经在行动设备导入自行设计的 GPU ,不过毕竟可利用 PCIe 介面(或苹果自定义介面)进行扩充的前提之下,高效能的专业设备仍维持使用 AMD Radeon Pro GPU 的可能性不低。
且从目前 Arm 生态链的情况,笔者就曾采访过一家 Arm 的伺服器厂商,是透过搭配具虚拟化技术的 GPU 提供虚拟化环境执行 Android 或是 iOS 环境模拟,而 NVIDIA 也在日前宣布强化与 Arm 架构伺服器的合作,基于 Arm 架构的 Apple Silicon 利用搭配独立 GPU 强化图像处理性能在短期内仍有必要性。
尤其是苹果目前针对专业内容创作,才刚发表新一代的 Mac Pro 仍提供标准的 PCIe 通道,让使用者能够依照工作需求在未来进行升级,虽然由于上一代性能不足、缺乏扩充性的 Mac Pro 的关系,不少专业影像工作者不得不转向 Windows 平台,不过笔者认为纵使转向 Apple Silicon ,持续发展具扩充性的 Mac Pro 产品线仍势在必行。
▲新一代 Mac Pro 仍可借由 PCIe 扩充与更换 GPU
对比缺乏扩充性与考虑到散热的高阶 MacBook Pro 行动工作站, Mac Pro 这一类的专业工作站产品就更需要保有对 GPU 等硬体的扩充能力,毕竟如前面所述,在许多专业绘图、影像处理的应用, CPU 固然重要,但若原本就已经购买工作站层级的 CPU ,比起需要换机,至少三、四年内若能借由升级 GPU 提升性能还是相对划算许多。
至于 MacBook Pro 系列虽然不能更换内部 GPU ,但由于 Intel 开放其 Thunderbolt 3 PHY 实体层协定予 USB IF 作为 USB 4 的基础,以苹果 iPad Pro 也自 Lightning 转向通用的 USB Type-C 的情况,苹果也许会利用 USB 4 可相容 Thunderbolt 3 的特性,使消费者能够透过外接 eGPU 方式提高专业影像处理性能。
无论是自原本就可升级的 Mac Pro ,或是行动工作站的 MacBook Pro 的角度,苹果短期之内仍会在 GPU 部分持续与 AMD 有一定程度的合作,只是双方的关系能维持多久,恐怕还是要看苹果自身是否有持续扩展自主 GPU 架构的规划。
但还有另一种可能性,就是透过授权 RDNA / CDNA 的模式,使 Apple Silicon 借由 SoC 单晶片整合或是 SiP 系统封装的方式整合高性能的 GPU 架构,借此满足 MacBook Pro 一类行动工作站较高的图像性能需求,虽然授权模式仍会有架构发展受制 AMD 的问题,不过考虑到图像领域的技术需求以及与 AMD Radeon Pro 的长期配合,仍不排除这样的可能性。
只不过由于苹果给出 2 年的架构转换期,在这两年内,苹果仍会陆续推出采用 Intel 处理器的新设备,推测短时间内采用 Intel 平台的 Pro 高效能设备若有进阶影像需求,应该还是会搭配 AMD Radeon Pro 产品,但两年时间说长不长、说短不短,以苹果希望把一切硬体设计大权在握的作法,或许真的在两年内自行设计出高效能 GPU 也说不定。
▲富岳夺下 Top 500 榜首也显见 Arm CPU 架构已今非昔比
不过无论如何,苹果已经坚定了 Apple Silicon 的发展方针与两年的转换期,这也显示苹果已经决定回到较封闭的生态圈,未来黑苹果、在 MacOS 设备安装 Windows 等行为将不复存在(至少短时间内...),也象征一个时代的结束与开始,在这波更迭潮当中,受影响最大的除了使用者、开发者以外, Intel 肯定受到的影响也比 AMD 来的大。
以笔者的角度, Intel 近年的状况可说是日趋严峻,一方面 AMD 自消费到伺服器都开始急起直追,同时从 AMD 挖脚的自主 GPU 计画也才刚要上路,就遭逢苹果宣布将全面转向 Apple Silicon ,这也意味着流失原本独占的 MacOS 平台,只能专心在 Windows 平台与 Linux 平台与 AMD 持续纠缠。
但更雪上加霜的是,伺服器除了 AMD 以外,还需要担心 Arm 架构的崛起, Arm 在伺服器也拼了将近 10 年时间,从原本主攻资料储存,到去年终于有超算系统挺进 Top 500 榜单,前几天则由富士通与日本理研的富岳夺得 Top 500 榜首,同时 NVIDIA 宣布在超算与 Arm 携手,亦有多家采 Arm 架构的伺服器晶片商响应计画,借由 Arm 高度弹性的 CPU 设计搭配加速器,也有望能建构高效率的加速型 HPC 。
同时, NVIDIA 的 Selene 由于使用 DGX A100 SuperPod 架构,核心也自原本远本使用 DGX-2 的 Intel Xeon 改为支援 PCIe 4.0 的 EPYC ,明年基于 AMD CPU + GPU 、预计可一跃成为榜首的 Frontier 超算系统也将上线,同采 AMD 硬体的 El Capitan 也虎视眈眈, Intel 现在无论是消费或是伺服器都明显腹背受敌。