关于 ARM 架构 MacBook 的思考
作者: Mac玩儿法编辑部 发布时间: 2020-06-27 #Apple #ARM #ax #catalina #cpu #intel #Macbook #macOS #Safari #团队 #处理器 #已经 #应用 #很多

关于 ARM 架构 MacBook 的思考插图

在距离 WWDC 还有十几天的时候,Apple 要推出基于自家 ARM 处理器的 Mac 个人电脑这一消息又被推上了风口浪尖。

作为两年多2015 MacBook 12寸的用户,虽然对初代蝶式键盘不太满意,但一台超轻薄,且各方面性能也都还可以的设备,确实给我留下了深刻的印象。但同时,我也记得用到后期,频频出现的性能不足、发热卡顿,甚至对于一些优化不好的软件,连文字输入都能明显感觉到延时。

而 2018 年的 A12X,不论是跑分,还是实际的多个应用场景下,都已经与功耗数倍于其的 Intel 四核 i7处理器平起平坐,不论将这一成就归给台积电工艺的领先,还是 Apple 多年来在 A 系列处理器上的积累的设计能力。在很多指标上,苹果的 ARM 平台 A系列处理器 CPU 已经超领先 X86 阵营的 Intel 已是不争的事实。

因此我对于运行 ARM 处理器的 MacBook 这一产品形态,还是非常期待的。关于性能,网络上有很多 A12X 与 Intel 的专业对比,这里我想写点对于其它几个焦点问题的看法。

无软件可用怎么办?

由于 CPU 底层架构的不同,之前的应用是无法直接运行在 ARM 平台上的,这是被质疑的最多的一个问题。但我觉得,很多人可能高估了这个切换过程的难度,也低估了 Apple 为此已经做了的准备工作。

macOS系统

今天 Bloomberg 的文章指出,Apple 在 2018 年的时候,就基于当年 iPad Pro 的芯片组搭建了一台可运行 macOS 的原型机。所以至少在 2018 年,基础的操作系统已经完成搭建。而且如果这是一项战略决策,Apple应该有个完整的团队一直在做 macOS 的 ARM 适配工作。到现在接近两年时间,主体部分应该已经完成。

而且今天和朋友开玩笑,macOS Catalina 之所以稳定性这么糟糕,会不会是 macOS 的主力研发团队从 2018 年底就转去做 ARM 版本的 macOS,而 Catalina 则是一个临时组成的新团队来负责)

日常应用

首先,Apple 自家应用,如 iWork 套装、Safari、Music 等一切预装在新的 MacBook 中的应用,都毫无疑问会在第一时间获得完整的支持。而对于很多用户来说(比如我),这些应用,配合一个完整版的 Safari 浏览器,已经可以满足多数日常的工作生活需求。

在 SaaS 大行其道的今天,3A 大作都可以在线玩了,我的电脑盲老婆已经是某不知名在线 PS 软件的付费用户了,还有什么应用不可能在线完成呢?放眼未来,浏览器这一界面,将会在未来的计算设备上大放异彩,承担更多的功能角色。这个趋势对于已有完整浏览器生态的 ARM 平台来说,无意是极大利好的。

因此,对于日常应用来说,ARM 版本的 macOS 在第一时间应该就能满足需求。像我这这种,打字上网听音乐的用户,首发直接切换是没有任何压力的。

专业影音应用

和日常应用一样,类似 FinalCut 等苹果自家应用,大概率会在第一时间获得支持。和苹果绑定多年的影音行业应用,由于 ARM 平台出色的多媒体性能,也有足够的动力去进行适配。毕竟在视频渲染、CAD 文件打开等应用上,A12X 的性能已经超越了一众 4 核 i7 处理器,未来的 A14 或者 A14X 只会更强。

软件开发

我不是开发人员,但大约 10 年前读书的时候做的是分子动力学模拟,由于运算量大,所有任务都是通过 SSH 连接到远程计算机集群来执行的,本地计算机只做简单的代码编写工作。

而如今,各种开发环境的云端部署已经司空见惯,微软还推出了 CodeSpace 这一项目来为远程开发进一步推波助澜。可以想象,未来的软件开发对本地环境的依赖只会越来越低,所有的编译、调试,运算、模拟,都可以由云端性能更强、利用率更高的计算单元来完成。

Linus 大神之前说过,MacBook 是最适合给 X86 + Linux 架构的服务器做本地开发的设备,因为开发的所有的程序都可以在原生本地环境直接测试。虽然大神说的是对的,但我也相信这些都是暂时的。短期内,用户可以牺牲一部分体验,远程接入云端虚拟出来的 X86 + Linux 的开发环境;长期来看,基于 ARM 架构的服务器已经在快速发展中,未来服务器端的市场到底是 Intel 还是 ARM,现在还不从而至,但一定也会面临一场腥风血雨。

Catalyst 的目的

Catalyst 计划是 Apple 在 2019 年 10 月推出 macOS 10.15 Catalina 时一起推出的,表面上看,其目的是让 Mac 用户也能享受到 iPad 生态下的丰富 App。但实际上,iPad 哪有什么专有应用是 Mac 急缺的?Apple 推出这个项目背后的目的,其实是让当前 iPad App 的开发者,也就是数量庞大的 iOS 开发者,能尽快熟悉 Mac App 的设计逻辑。以便在基于 ARM 的 macOS 推出之际,庞大的 iOS 开发大军,一夜之间就可以切换为 Mac App 的开发力量!

所以,Catalyst 其实是想将 iPad App 这个庞大的应用库迁移到未来的 ARM 版 macOS,这样做早期可补足新平台 App 不足的短板,长期看,也帮助开发人员能尽快的熟悉未来的工作界面,毕竟未来很多应用,都将会同时有三个界面: iPhone、iPad 和 Mac。

多年积累下来,不论是设计、编辑还是游戏娱乐,iPad 都积累出了多款明星应用,如果这些应用能在第一时间进入新的 macOS,用户还愁没软件吗?

和 iPad 加键盘有什么区别?

 

配合 Magic Keyboard 的 iPad Pro,在操作界面上,已经和 MacBook 没有太大区别。

关于 ARM 架构 MacBook 的思考插图(1)
配合 Magic Keyboard 的 iPad Pro,在操作界面上,已经和 MacBook 没有太大区别。

我是 iPad Pro 10.5 的用户,首发便和 Smart Keyboard 一起购入,现在主要配合 Logitech Combo Touch 使用。从硬件上来说,未来的 Arm MacBook 和当下的 iPad Pro 确实区别不大,同样的芯片架构,同样的键盘、触控板,甚至不排除未来的 MacBook 同样具备触控屏幕。

但是,同样的A10X 芯片,可以用来造 AppleTV,也可以用来造 iPad Pro。MacBook 和 iPad 本质上,依然是完全不同的产品,他们最大的区别就是 macOS 和 iPadOS 的区别。

按我自己使用的体会,iPadOS 和 iOS 一样,都是“面向 App 的操作系统”,几乎不存在“文件”的概念,这也是我认为 Apple 迟迟才推出“文件”App 的原因,因为 Apple 希望 iPad 的用户,不要从文件进入 App,而是从 App 打开文件。

但 macOS 则完全相反,它和 Windows、Linux 一样,都属于”面向文件的操作系统“,用户可以使用鼠标等工具,对多个文件进行分类、整理、打包等操作。而且在 macOS 下,一般用户也都习惯了通过双击不同的文件来打开特定的应用程序,比如双击一个 PDF文件来阅读,而不是先打开“PDF Expert“,再从应用内打开想查看的文件。

这两种不同的侧重点,也决定了其应用场景的区别。对于 iPad 来说,面向 App 的方式,更方便用户去快速获取不同的信息,所以 iPad 的形态,从本质上来说更像是个信息获取设备,也就是个内容消费工具。而 MacBook,和 PC 一样,更适合用来组织、处理多个不同的文件,实现内容生产或者项目搭建,也就是广义上的生产工具

这样,也就不难理解,为何作为生产工具的 MacBook 拥有更多的接口,可以支持更多的外设,也有完善的多显示器支持。而作为消费工具的 iPad,则会去不断强化其内容消费的体验,比如高亮度高刷新率的屏幕、高品质的四扬声器等等。

Boot Camp?

关于 ARM 架构 MacBook 的思考插图(2)

 

从需求的角度

在 Boot Camp 推出的那个年代,OS X 还远没有现在这么丰富的应用,为了把 Mac 销售给更多的用户,Apple 推出了这一”妥协“的方式让用户可以在 Mac 上安装 Windows 操作系统,以便使用市面上的其他软件。

可是在 2020 年的今天,iOS + macOS 的软件生态(为何把 iOS 拉进来,后文会讲),已经非常强大。甚至相比 Windows, macOS 下还有更加完善的软件开发、设计工具的支持。因此 Apple 已经没有任何理由去延续 Boot Camp 这个将自己的优秀硬件拱手相让给 Windows 项目。

客观环境

微软和苹果的做事风格截然相反,苹果喜欢破坏式创新,而微软则喜欢兼容并包。

微软从来都是几乎不惜代价的去支持尽量多的上古软件,甚至微软针对旗下的 Surface Pro X(ARM 芯片),提供了一个类似虚拟化的方式,使得传统 X86 架构下的应用依然可以在上面运行。但不用想到知道,这样做首先性能会大打折扣,其次一定会带来很多新的 bug。

而且更重要的是,微软这么做,让软件厂商没有任何动力去开发 ARM 版本的新应用,这也就导致即使能在未来的 MacBook 上安装 ARM 版本的 Windows 系统,用户依然会面临无应用可用的状态。甚至,Windows 系统下的 ARM 原生应用生态,已经远远落后于苹果阵营。

成为历史

第一个版本的 Boot Camp 于 2006 年推出,恰好是 Apple 宣布 Mac 的 CPU 将从 PowerPC 切换至 Intel 的第二年。而最新版本的 BootCamp 6.1 更新于 2016 年,至今已有接近 4 年时间。

因此可以大胆预测,随着平台的切换,Boot Camp 也将成为历史。

Intel 会和 ARM 共存吗?

很多人都认为,苹果也就是复活 12 寸的 MacBook 试试水,未来有可能只在类似 MacBook Air 之类的轻薄产品上使用 ARM,而 MacBook Pro、iMac 等注重性能的,还会继续 X86 方案。

这个猜想很符合逻辑,毕竟苹果也不可能一次性更新旗下的整个 Mac 产品线。但到底是拿一个子系列试水,和其他系列长期共存,还是一步一步,彻底替换?我认为一定是后者,彻底替换。

破坏式创新的苹果

在消费电子产品领域,说苹果以一己之力,推动行业的发展,丝毫不为过。电容屏、TouchID、FaceID、直线电机、SSD、高分辨率屏幕、USB-C、TWS 耳机等等这些,苹果都是敢于用 All In 的姿态来吃螃蟹,这些离不开背后多年的技术积累和对未来的大胆预判,更离不开其创新的基因。

因此,以苹果要么做,要么不做的风格,Intel 最终将会彻底离开苹果的生态。

更清晰的生态

如果 X86 和 ARM 并存,苹果就需要为 macOS 搭建两套基础设施,从系统开发,到开发工具维护,都需要两套人马来支撑。时间、人员、管理成本都会很高。

而若是一开始就明确这个切换是彻底的单向不可逆,相当于给了软件行业一个明确的信号,让大家在几年时间内,尽快完成平台的迁移。

长期来看,软硬件完全内部控制,对于打造更稳固的生态壁垒,是非常有利的。

更大的野心

当苹果在消费者终端中占据相当的市场份额时,其野心不可避免要往更深更广的地方发展。服务器平台、大型运算设备、游戏机市场等等,都是可以进入的领域。也许有人会说 ARM 芯片只适合移动端,但实际上是因为在此之前的 ARM 芯片都是专门为移动平台设计的,如果芯片最初设计目标就是工作站,ARM 架构同样大放异彩也说不定。

所以,可以说按照目前的发展趋势,能阻挡苹果的,只有自己了。

更换 ARM 对于 Apple 意味着什么?

更低的成本

首先,A 系列处理器与性能接近的 Intel CPU 相比,价格差异巨大(多达 5 倍)。对于苹果来说,用更低的成本提供相同的性能的产品, 肯定能获取更高的利润。赚钱是公司的根本目的,因此更高的利润率也是 Apple 做这个切换的巨大动力之一。

更多的产品形态

如果 Mac 更换 ARM 方案,苹果生态内的核心软件和硬件,就会完全掌握在自己手里。在产品线的规划中,可以更加自由。不用苦等 Intel 出低功耗的 CPU 来推出 12 寸 MacBook,也不需要为了配合 Intel 推出 CPU 的节奏而打乱自己的产品迭代节奏。

现在不算 Mac,苹果已经拥有了 A、S、T、H 四个大系列的 ARM 产品线,应用于旗下不同的设备。基于 ARM 出色的规模化能力,未来小至树莓派级别的边缘运算,大至服务器级别的海量数据处理,苹果几乎都可以随心所欲去涉足,这就是更大的一盘棋了。

更难脱离的生态

苹果一旦全面掌控软件和硬件,其搭建的生态将更难被外接突破。由于软件和硬件均为自行设计且互相耦合,因此如果苹果未来不提供官方支持,用户想在自己的苹果设备上安装第三方操作系统(Bootcamp),或者想在第三方设备上安装 macOS(Hackintosh),都将变得几乎不可能。

扯扯“单热管压 i9”

 

关于 ARM 架构 MacBook 的思考插图(3)
16 寸 MacBook Pro 的散热设计,可以看出其依然使用单热管设计

单热管压 i9?

众所周知,调侃 MacBook Pro 的一大把柄就是其散热系统的设计。近年来,即便是定制顶配高性能 CPU 的 MacBook Pro,都只使用了单热管散热设计。甚至 MacBook Air 还被嘲笑安装了一个”没卵用“的风扇,因为连热管都没有,风扇的作用仅仅是使得促进机器内部的空气流动。

但仔细想,苹果这种体量和能力的公司,会在散热设计这种初级的问题上一再出错吗?不断挑战材料和工艺,产品自内而外的设计也一向是业内标杆的苹果,会在意一根铜管的成本吗?

自然不是。一款复杂如 MacBook 的产品,需提前数年进行各个部分的设计,作为电脑最核心的器件供应商,Intel 肯定提前和 Apple 分享了 CPU 的发展计划。而 Apple 也会根据 Intel 承诺的工艺更新时间线,来进行整套系统的热设计。也就是说,其实当前 MacBook 的散热性能 ,极有可能是针对 10nm 甚至 7nm 工艺的 Intel CPU 定做的,如果 Intel 工艺能如期进步,在保持当前性能的情况下,功耗一定会大幅下降,如此的话这个散热系统一定是没有问题的。但算一算,Intel 最近几年跳票了多少次?14nm 工艺又应用了多少代 CPU?

MacBook Pro 的真实散热能力

那么 MacBook 的散热能力,究竟是什么水准呢?我觉得至少称得上“合格”二字。

Apple 产品一贯在散热上,都会很注重风道的使用,产品密封性都会做的比较好,不需要很多的开孔,就能很高效率的把机身内部的热量排出,而且这样能尽量避免灰尘的进入,减少需要的维护次数。

MacBook 的散热能力虽然不如一些针对性设计的产品(说的就是 Y9000X)那么强劲,但也都会超出 CPU 的标称 TDP,比如 13 寸的单风扇低配 MBP 的 CPU 的 TDP 是 15W ,但实际散热系统可以使CPU长时间运行在 27W 左右。16 寸 MacBook Pro 的 CPU 的 TDP 是 45W 的,但实际上被众人嘲讽的“单热管设计”,也可以使 CPU 长时间稳定在 50W 左右。最近 16 寸还更新了 5600M 的显卡,设计功耗 50W,实测也可以和 CPU 同时满载运行。

所以 MacBook 的散热设计,即便是单热管,也玩全满足 Intel 对其不同级别 CPU 定义的散热需求。但因为 Intel CPU 工艺落后,为了获取更高的性能,只能请求更高的功耗,因此才给人造成了 “MacBook 散热不行”的印象。

因此,所谓的”单热管压 i9“,完全就是 Apple 对 Intel 这个盟友的”放弃治疗“。

鱼与熊掌

很多人可能会说:那苹果从 2016 年到 2020 年,已经五年时间,就不知道重新设计一套模具来改进散热吗?不这么做的理由,简单说就是:不开倒车。

半导体的发展趋势是:同样性能水平的芯片的所需功耗,只会越来越小。因此,如果连续多年使用同一套模具(散热能力保持不变),在芯片工艺正常进步的情况下,系统的性能会越来越强;而如果目标是让产品保持同样的性能,则会因为电池可以更小、散热可以更低规格,电脑就可以做的越来越轻薄。

一些品牌(特指联想),过度追求散热能力,不惜加入多个风扇,在机身密闭性、噪音等方面妥协,虽然可以在 Intel 不给力的当下,顺利驱动高性能的 CPU。但长期看,这样的设计,并不符合移动式设备的初衷,是完全逆潮流的做法。

性能和轻薄是天平的两端,但就像鱼与熊掌一般,很难兼得。不同定位的笔记本电脑,就是根据各自的功能定位,在这个天平上选择了一个锚点来开发的。苹果产品的用户相对比较大众,因此一般会追求两者的平衡。对于 MacBook 来说,由于其模具更替周期比较长,在同一模具周期内,性能逐年提升;在更换模具的时候,机身重量和厚度会进行一次跨越式的进步,然后开启下一轮的性能迭代。有点类似 Intel 的 TickTock 策略,保持在一种阶梯式发展的节奏上。

ARM 芯片,尤其是苹果自家的 A 系列产品,在性能功耗比上有非常不俗的表现,也就是说,未来完全有可能出现一台重量不足 1kg 的 12 寸 MacBook,在很多性能指标上却能比肩当前的 16 寸 MacBook Pro。从而使鱼与熊掌,可以兼得。

另外还可以试想一下,当前 16 寸 MacBook 的散热设计,可以支撑 45W TDP 的 CPU,那如果是 45W 的 ARM 芯片,其性能会是什么样的景象呢?(可以想象四颗 A12X 叠加起来是什么效果)

个人计算设备的未来

苹果是当今世界里,个人计算机领域最重要的公司,其每一个大的决策,都会在行业里引发天翻地覆的变化,而这次更换 ARM 处理器,除了以上优劣分析之外,还有一些更长远的意义。

唯一计算终端——Motorola Atrix 4G

早在2010年,Motorola 推出的 Atrix 4G(国内叫 ME860) 就试图搭建一套单”核心“多界面的计算机系统。其核心设备是一个 Android 手机,内部运行 Ubuntu 和 Android 双系统,手机独立使用时,和普通手机完全一样,而在插入笔记本 Dock 后,可以切换为笔记本界面,更适合做一些生产力的工作。

关于 ARM 架构 MacBook 的思考插图(4)
2010 年 Motorola 推出的 Atrix 4G 和配套的 Laptop Dock

 

这是个具有里程碑意义的产品,完美符合我对于未来计算设备的理解:所有软件和数据一直随身携带,可随时接入不同的外部扩展设备以进行不同程度的应用。因此,当年我也在第一时间购入了这台手机,同时也是我的第一台安卓手机。当时由于经济原因,没有购入 dock,但一直在关注,甚至还买了蓝牙键盘来配合手机单独使用,当时,第一次在4寸安卓手机上,通过外接蓝牙键盘和朋友畅快的聊 QQ 的那种感觉,至今难忘。

可惜,受 Atrix 4G 自身的硬件性能所限,其所能运行的,也只是一个精简版的 Ubuntu 操作系统,能够顺畅运行起来的桌面软件也非常有限。因此最终的体验并不好,Laptop Dock 也成为了昙花一现式的产品。

但自那之后,各个安卓手机品牌都开始对这一形态进行了持续的探索,如今的三星、华为等手机,都可以在连接外部显示器时自动切换成桌面版的操作界面,以便使用鼠标和键盘进行更深度的操作。而且如今硬件性能今非昔比,主流旗舰手机的性能,运行桌面级的普通办公、娱乐软件已经丝毫不在话下。

所以说,现在可能又到出一款类似 Atrix 4G 的产品的时候了。

对未来的展望

如果未来苹果的所有个人计算设备都是基于 ARM 平台的,那就意味着 iPhone 完全有能力在接入(有线无线均可)办公室的外接显示屏和鼠标键盘时,切换成 macOS 界面以用来办公,也可以在回家后接入 VR 眼镜用来影音娱乐。

这样的话,每个人的数字生活,将只需要一台唯一的计算终端,期待这一天的到来。


本文转载自《写在 WWDC 2020 发布会前夕,关于ARM 架构 MacBook 的思考》,版权归原创者所有。

TextExpander:深度解读 – 到底值不值得买?

TextExpander 使用技巧第一弹

Perculia:炒鸡好用的蓝牙助手 for macOS

OneScreen:带壳截图的新选择?

Mac 教程:如何加速 Mission Control 操作动画

Progress Bar:看时光匆匆流走

暂无评论
24小时热文
软件下载频道