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2025-11-15 10:45
時間回溯到2020年,在發佈了iPhone 12后,蘋果悄然舉辦了一場改寫Mac命運的發佈會。
彼時的Mac產品線,用窮途末路來形容毫不誇張,一方面推出多年的蝶式鍵盤和Touch Bar問題不斷,另一方面,英特爾芯片迟迟未迭代的製程讓MacBook發起了「高燒」,其銷量在2019年底降至了多年來的最低點。
蘋果最后的殺手鐗,就是自研芯片M1。
11月11日凌晨,蘋果公佈首個5nm自研桌面處理器M1,其整體的性能與英特爾版相近,但在功耗和圖形性能大幅度領先,也是從這一天開始,蘋果打響桌面ARM反攻x86的第一槍。五年時間過去,搭載蘋果自研芯片的Mac銷量平均每年達到337億美元,相比英特爾時代增長了近三分之一,遠超許多人的預期。
而就在M1五周年之際,另一條消息同樣引人注目:蘋果正着手研發自家定製的100MP LOFIC高像素影像傳感器,有媒體指出,蘋果可能逐步替換掉多年以來的索尼傳感器。
從處理器到基帶芯片,再到如今的影像傳感器,蘋果的自研版圖仍在不斷擴張。但鮮為人知的是,這家公司對垂直整合的執念,早在35年前就已埋下種子。
從MOS 6502到水瓶座計劃
對於80年代的蘋果而言,摩托羅拉是一個繞不過去的名字。
1975年,史蒂夫·沃茲尼亞克在惠普辦公室手工打造出一臺搭載MOS 6502處理器的個人電腦,史蒂夫·喬布斯看到了商機,於1976年創辦蘋果公司,首款產品就是這台手工電腦——Apple I。
1977年推出的Apple II同樣搭載MOS 6502處理器,這是第一臺帶有彩色圖形顯示的個人電腦,處理器頻率僅1MHz,售價1295美元,卻憑藉優秀的擴展性與易用性在世界範圍內大獲成功。
MOS 6502——這顆售價僅25美元、基於摩托羅拉6800開發的處理器,在70年代末帶起了一股風潮,不止是蘋果,8位機三雄的另外兩位——Commodore的PET和RadioShack的TRS-80,同樣搭載了它,甚至連雅達利和任天堂的家用遊戲機,同樣繞不開MOS 6502這顆傳奇處理器。
MOS 6502如此成功,也讓蘋果堅定了待在摩托羅拉平臺的信心,1984年,蘋果推出了改變歷史的Macintosh 128K,搭載的就是這一平臺的后續升級款——68000處理器。Macintosh 128K簡潔的米色外觀、鍵盤和鼠標、全新的圖形化用戶界面、精巧的一體化設計……諸多獨創性讓Macintosh成為當年最亮眼的風景,而68000也順勢成爲了這一時期最為出名的處理器之一。
但蘋果並未滿足於摩托羅拉平臺。
1989年,當大多數PC用户還在為單核處理器的性能爭論不休時,一份的機密文檔在蘋果內部悄然流傳。這份文檔詳細闡述了多核CPU架構的基本概念——比業界主流應用早了十多年。
這個后來被稱為水瓶座計劃(Project Aquarius)的研發項目,是蘋果在史蒂夫·喬布斯離開后,由CEO約翰·斯卡利和Macintosh開發主管路易·加塞主導的一次大膽嘗試。面對基於RISC(精簡指令集)的新興處理器威脅,蘋果試圖通過自研芯片來重振技術實力。
項目啟動伊始就顯得雄心勃勃:購置了一臺價值1500萬美元的Cray超級計算機,組建了數十人的工程師團隊。主工程師薩姆·霍蘭德設計的Scorpius架構,不僅實現了多核心及並行執行能力,還非常前瞻地集成了顯卡功能——要知道,英特爾直到90年代末的i810芯片組纔將集成顯卡納入其中。
然而理想豐滿,現實骨感。正如資深Mac研究者湯姆·霍恩比所指出的:「蘋果並非一家微芯片公司,也沒有足夠的資源轉型成為一家微芯片公司。」像英特爾和摩托羅拉這樣的巨頭每年在微處理器上的投入高達數十億美元,而蘋果雖然財力不俗,卻無力承擔如此龐大的資金缺口。
1989年這一項目終止時,並未展示出多少實際的硅片,但卻留下了一份詳盡的技術文檔,證明了蘋果對掌控硬件未來的執着追求。
從初代產品開始,蘋果就和摩托羅拉處理器結下了不解之緣,68K系列處理器成為驅動蘋果電腦的最大動力,這種依賴關係一直延續到90年代初,而在自研計劃失敗,摩托羅拉68040處理器全面落后之際,蘋果更換處理器平臺勢在必行。
PowerPC誕生前夜
蘋果的選擇,是當時的藍色巨人——IBM。
1991年7月3日,當蘋果與IBM簽署合作意向書的消息傳出時,整個科技界為之震動。這兩家公司的組合堪稱」世紀奇觀「——要知道,它們此前的關係堪稱水火不容。
1981年IBM PC發售之際,蘋果在雜誌上打了一整版「熱烈歡迎IBM」的廣告,對姍姍來迟的IBM展開尖刻諷刺。1984年Macintosh推出時,蘋果又在電視上投放了著名的1984廣告,將蘋果塑造成抗爭的自由鬥士,一錘子揮出去,打倒了代表極權主義的企業巨頭——IBM。
用通俗的話説,90年代之前的兩家公司根本尿不到一個壺里:IBM是藍色巨人,保守而務實的傳統堡壘,IBM的休息日意味着員工可能會脱下外套,露出里面的白襯衫;而蘋果卻是由兩個反主流文化的長發青年創立的,園區看起來更像伍德斯托克的搖滾音樂節。IBM談論企業整合和系統互操作性,蘋果喋喋不休地談論改變世界;IBM播放勞倫斯·韋爾克用手風琴演奏的古典音樂,蘋果員工更喜歡披頭士的新專輯。
但就是如此迥異的兩家公司,最終還是站在了一起。促成這場"世紀聯姻"的,是共同的敵人——Wintel聯盟。
到1990年代初,英特爾和微軟已經形成了難以撼動的壟斷地位。1990年蘋果54.7%的毛利率,直接源於其高端Macintosh工作站及該產品線60%的毛利率,但隨着搭載386處理器的PC"超級克隆機"迅速崛起,蘋果急需提升計算性能。然而半導體行業是規模製勝的遊戲,英特爾每年售出數百萬片PC芯片,形成規模經濟,PC業務的利潤反哺研發和新工廠建設,推動芯片速度不斷提升——這是摩托羅拉難以追趕的良性循環。
蘋果的市場份額從巔峰時期的25%跌至12%左右,更致命的是,摩托羅拉68040處理器已經全面落后於英特爾的奔騰系列。儘管摩托羅拉迅速推出68030和68040兩款后續產品,但過快添加的大量新功能導致設計複雜化,引發散熱問題、製造難題和產品延期,讓蘋果在關鍵時期面臨工作站產品線老舊、性能不足的困境。
當時行業的熱門技術是RISC(精簡指令集計算)。從IBM的801項目,到伯克利RISC項目和斯坦福的MIPS項目,RISC芯片在20世紀80年代席捲了微處理器市場。1986年,曾為工作站採用68000芯片的太陽微系統公司(Sun)發佈了SPARC架構,其每秒1000萬條指令的性能令人震驚,這讓蘋果的Macintosh顯得格外落伍。
蘋果組建兩支內部團隊展開探索,評估了MIPS、IBM、Sun、甚至AMD等多家廠商的方案。但最終蘋果認為,同時更換芯片架構和供應商風險過大,決定採用摩托羅拉的下一代RISC架構——88000。蘋果工程師開始研發搭載88110芯片的Macintosh電腦,但即便項目推進順利,蘋果高層仍對追趕英特爾的前景愈發擔憂。
殘酷的現實是:1990年,蘋果、摩托羅拉及其他零散客户在PC市場的總份額僅約12%,這樣的規模不足以支撐起一個能與英特爾抗衡的挑戰者。更糟的是,摩托羅拉始終難以為88000芯片找到其他重要客户。即便摩托羅拉成功推出領先工藝節點的芯片,為跟上摩爾定律,也必須迅速投入下一輪研發——而這需要鉅額資金支持。
蘋果需要更強大的助力,需要一個擁有先進半導體制造工藝的合作伙伴。正因如此,1990年,蘋果開始悄悄與IBM接觸。
有意思的是,雙方首次會面充滿了戲劇性。1991年2月左右,在IBM德州的一間辦公室中,雙方高層初次見面。考慮到IBM保守的特質,蘋果公司的人一反常態,穿着西裝三件套赴約,當推開門時,卻發現抱着同樣想法的IBM高層,穿着牛仔褲和牛仔襯衫在座位上等待,頗有些黑色幽默的意味。
三巨頭的豪賭
作為半導體廠商,IBM的工廠良品率並非最高,但擁有最頂尖的芯片技術。其中兩個典型例子是早期銅互連技術的應用——讓芯片在尺寸縮小的同時提升速度,以及化學機械拋光(CMP)技術——有效提高了生產良率。
誠然,IBM不僅生產PC,至今仍在銷售;蘋果也曾在廣告中屢次調侃IBM,但這些都已是過去。當時真正的敵人是微軟和英特爾,蘋果與IBM聯手,有望實現單獨行動難以企及的目標。
1991年7月,兩家公司簽署合作意向書,約定共享技術並開展四項核心合作:
一是成立名為Kaleida的合資公司,專注於多媒體軟件等產品研發;
二是另一軟件合資公司Taligent,致力於將蘋果內部名為Pink、採用面向對象技術的操作系統商業化;
三是合作開發名為Power Open Environment(POE)的UNIX操作系統,融合Macintosh OS的用戶界面與IBM的UNIX變體AIX;
四是最重要的一項——基於IBM自身的32位RISC架構POWER,聯合開發共享RISC架構。
POWER架構原本是IBM為其大獲成功的RS/6000工作站所研發,蘋果此前曾評估過該架構,但因它屬於IBM內部技術,且POWER芯片無法適配Macintosh的插槽而放棄。而此次合作中,IBM願意共享技術,並與蘋果攜手將POWER演進為后來的PowerPC。
此外,IBM還允許蘋果引入摩托羅拉作為第二供應商,並向摩托羅拉轉讓了銅互連和CMP等半導體技術。至此,蘋果、IBM、摩托羅拉組成的AIM聯盟正式成立。當時的《MacWorld》雜誌這樣報道:"這一年,地球震動了,IBM和蘋果公司握手言和,宣佈成為盟友。"
兩家合作的原因,固然有來自Wintel的外部壓力——所謂敵人的敵人就是朋友。但更深層次的原因是,蘋果在1985年喬布斯出走后,新任CEO斯卡利更多從商業層面考慮產品,這導致蘋果愈發像一個純粹的軟件服務提供商,縱使有數量繁多的硬件不斷推出,但它們在市場中越來越平庸。從這個角度看,蘋果像是變成自己曾經最討厭的人,屠龍少年一步步走向惡龍。
而IBM在消費市場中接連受挫,藍色巨人對自己逐漸不自信。它一方面知曉已然落后於時代,但大企業的傲慢又讓它絕無可能平淡地接受事實。IBM亟需一個在大眾PC市場中具備號召力的合作伙伴,逐步衰落的蘋果,就成爲了最佳對象。
這一被稱為「世紀交易」的合作震驚了整個行業,最震驚的莫過於三家公司內部的員工。蘋果許多員工仍傾向於繼續與摩托羅拉合作,推進88000架構相關項目,如今卻要全盤放棄,轉向基於IBM技術的全新平臺。
媒體的態度大多積極但略帶疑慮。有分析師直言,兩家習慣我行我素的巨頭企業,能否兼容合作仍是未知數。硅谷還流傳着一個著名的玩笑:「蘋果和IBM聯姻會生出什麼?答案是IBM。」
康柏公司企業發展副總裁羅伯特·W·斯登斯的評價更為直接:「PowerPC的支持者簡直是在痴人説夢,這事兒絕不可能成功。」
英特爾CEO安迪·格魯夫傲慢地迴應:"英特爾成立以來,尤其是在微處理器領域,每天都面臨着試圖搶佔我們市場的強大勢力……但PowerPC這羣人辦不到。"時任英特爾總經理、后來成為CEO的保羅·歐德寧顯得不以為然:「這場競爭結束時,蘋果的市場份額將僅剩5%到10%。如果這是一場信仰之戰,我們已經贏了。」
但無論外界如何質疑,AIM聯盟的工作仍在快速推進。
RISC vs CISC
在PowerPC正式推出前下,有必要理解當時半導體行業的一個核心爭論:CISC(複雜指令集)與RISC(精簡指令集)的路線之爭。
實際上,當時市場中一直充斥着一種觀點,即CISC已然落伍,RISC纔是未來的發展方向,像英特爾這樣的x86處理器迟早會被丟進歷史的垃圾堆。
為什麼會有這種觀點?原因是七八十年代的主流處理器即CISC,往往是通過增加硬件的複雜性來增強計算機性能。爲了方便軟件編程和提高程序運行速度,工程師採用的辦法是不斷增加可實現複雜功能的指令和多種靈活的編址方式,最終導致硬件越來越複雜,成本也不斷提高。
愈來愈多的人對這條發展路線產生了懷疑:不斷增加的指令對未來計算機發展真的有益嗎?包括IBM在內的許多公司和機構在研究后發現,雖然CISC包含幾百條指令,但各種指令的使用率相差懸殊,一個程序運算過程所使用的80%指令,只佔處理器指令系統的20%。RISC的概念就此被提出來,其要求指令系統應當只包含那些使用頻率很高的少量指令,並提供一些必要的指令來支持操作系統和高級語言。
更深層次的原因在於,雖然英特爾在個人電腦市場中叱吒風雲,到90年代初,x86架構的CISC處理器已經佔領了80%的個人電腦市場,但在工作站和數據中心市場中,以IBM為代表的RISC處理器佔據了接近100%的份額。對此很容易產生一種認知:高效高性能的RISC是將來時,過於複雜的CISC已經是過去時。
隨着IBM正式公佈PowerPC平臺的處理器,這一觀點迅速普及。對於一直使用蘋果電腦的鐵桿粉絲來説,蘋果和IBM雙劍合璧,必將橫掃PC市場。這種技術樂觀主義瀰漫在整個行業中。
1990年,IBM發佈了其RISC System/6000處理器的硬件概述,該處理器成為首款採用POWER指令集架構的處理器。這一指令集成為PowerPC處理器技術的基礎。值得注意的是,時至今日,IBM和其他公司仍在生產基於該指令集的處理器——只是蘋果早已在14年前就放棄了它。
輝煌的開局
1994年3月14日,在緊張氛圍和巨大期待中,蘋果推出了首批三款Power Macintosh電腦,市場期待值與行業關注度空前高漲。
已有十年曆史的Macintosh產品線急需高端機型的更新換代。當時市場預期,Power Macintosh將立即佔據20%-25%的Macintosh出貨量,隨后PowerPC將逐步接管整個產品系列。
但消費者會買賬嗎?這些電腦的定價明顯更高,售價在2000美元至4500美元之間,而同期奔騰機型的價格僅為2000美元至3000美元。高價背后能帶來什麼?
性能測試結果令人振奮。資深公共電視臺科技記者斯圖爾特·奇菲特在《計算機編年史》節目中説道:
「PowerPC處理器值得入手嗎?位於加州福斯特城的Star Graphics是一家印前處理公司,他們的回答絕對是肯定的。他們以前用的是一臺性能相當強大的電腦——Quadra 950,但用950預覽像這樣的複雜圖形需要一分鍾左右。現在只需要10秒鍾。以前用950完成一個叫做‘陷印’的功能需要幾個小時,現在只需要20分鍾左右。為什麼?因為他們換成了PowerPC處理器。」
根據《MacWorld》的測試,在運行軟件時,三臺Power Macintosh的性能都大大優於搭載頂級奔騰處理器的電腦。誠然,Power Mac運行程序的速度確實快2-4倍,但前提是這些軟件的源代碼必須針對RISC架構重新編譯。早在1993年,蘋果就已派出技術推廣人員,説服開發者進行適配。
市場反響同樣熱烈。上市頭兩周,蘋果便出貨14.5萬台,截至1995年1月,總出貨量突破100萬台。儘管因需求預測不足和零部件短缺導致供貨緊張,但Power Macintosh的銷售在后續的艱難時期始終是蘋果的生命線。
如此強勁的性能,自然帶動了市場銷售。隨着蘋果不斷提升產能並開始投放廣告,Power Macintosh迎來了大幅的銷量增長。這對於剛剛成立的AIM聯盟來説,算是雪中送炭的好消息。
叫板Wintel
為給即將推出的PowerPC Macintosh造勢,同時穩住岌岌可危的市場份額,蘋果在1993年末發起了強勢營銷攻勢。
在1993年11月舉辦的大型Comdex貿易展上,蘋果將尚未發佈的PowerPC芯片置於核心位置,推出PowerPC主題T恤、徽章,並設立專屬展區供觀眾現場體驗和對比。
其傳遞的信息十分明確:PowerPC背后有美國三家最具規模和實力的公司支持,已投入10億美元研發資金。最重要的是,其開創性的RISC架構不僅能讓原生應用高速運行,還能通過模擬運行Windows應用。
蘋果公開指責奔騰芯片散熱過差、能耗過高且價格昂貴。時任蘋果CEO邁克爾·斯平德勒預測,PowerPC將成為」桌面電腦的主流核心「。IBM PC部門總裁美井信雄則表示:「藉助PowerPC,我們能為Windows用户提供至少與奔騰平臺相當的性能,同時原生應用還能帶來更豐富的功能。」
這場較量儼然成了奔騰與PowerPC的對決。摩托羅拉PowerPC項目副總裁兼總監湯姆·比弗信心滿滿地表示:「其他廠商都將淪為小眾玩家,未來市場將是兩大芯片的競爭。」
英特爾則以其一貫的傲慢迴應。英特爾不僅豎起奔騰主題的橫幅、發放紀念品,還在《MacWeek》等面向Macintosh用户的雜誌上投放廣告,宣稱PC能做到Macintosh能做的一切。
然而,PowerPC確實為原本在走下坡路的Macintosh注入了新的活力,讓Macintosh煥發了新的生機。在1994年和1995年,Power Macintosh的銷售表現成為蘋果為數不多的亮點。
裂痕初現
但除了Power Macintosh這一成功案例外,AIM聯盟的其他合作幾乎全是壞消息。
Taligent燒掉了4億美元,只發布了一些不温不火的編程框架,而不是承諾中的革命性操作系統;Kaleida在耗費2億美元后,才最終交付了ScriptX多媒體演示引擎,而此時別的產品早已牢牢佔據市場;至於耗費10多億美元的PowerPC架構呢,除了Macintosh以外幾乎毫無進展,來自IBM和其他廠商生產的PowerPC電腦數量幾乎可以忽略不計。
1995年的《InfoWorld》文章分析了IBM在PowerPC架構方面面臨的問題:IBM需要足夠的銷量來構建必要的基礎設施,以便在價格和第三方支持方面與英特爾和微軟競爭;如果沒有這種基礎設施,第三方不太可能支持PowerPC。然而,IBM在構建這種基礎設施方面進展非常緩慢。
隨着時間推移,PowerPC架構始終未能真正與英特爾在跨平臺CPU平臺領域展開競爭。唯一一家主要在其個人電腦中使用PowerPC芯片的大公司只有蘋果。雖然在20世紀90年代中期,你仍然可以從IBM買到基於PowerPC的電腦,但IBM的個人電腦業務(后來被出售給了聯想)主要還是基於x86架構的。
AIM聯盟最初之所以備受矚目,核心在於人們期待蘋果、IBM和摩托羅拉能在芯片、硬件和軟件領域建立統一標準。但最終蘋果只採用了PowerPC芯片,其他合作幾乎毫無進展。
Windows 95:致命一擊
當然,最致命的還在后頭。1995年8月24日,微軟發佈Windows 95操作系統,這個劃時代的操作系統相信大家早有耳聞。
在Windows 3.1時,微軟和蘋果的系統還存在着不小的差距,無論是易用性還是美觀度,前者都難以與后者比擬。但Windows 95改變了這種局面,它不僅從Mac上提取了大量功能,還極大程度上改善了可用性。諸如長文件名、垃圾桶、桌面、簡單的應用切換、即插即用的外設……等今天我們所習慣的一部分,都曾是Mac有而Windows所不具備的,但從1995年開始,微軟和蘋果的差距已經被消弭到大部分人可以接受的程度。
另外,Windows 95也有Mac所不具備的功能,即"搶佔式多任務"。在此前的操作系統中,多任務方式是"協作式多任務",一個任務在佔用CPU時,除非它自己放棄使用CPU,否則將完全霸佔CPU,所以任務之間需要協作。而"搶佔式多任務"呢,CPU的控制權掌握在操作系統手中,它會依照重要程度來排定優先順序,用户無需擔心任務佔用CPU,因為系統會合理地給每個運行的任務分配時間塊。就比如我們今天習慣的后臺下載,在"協作式多任務"系統中,你只要切換到另一個程序,下載就會立刻停止,而"搶佔式多任務"就完全不用擔心這個問題。
當然,很多蘋果的鐵粉對Windows 95依舊是一種不屑一顧的態度。《MacUser》雜誌甚至在封面上加了幾個大字「Windows 95: So What?」(Windows 95:那又怎樣),這或許在一定程度上也能體現出蘋果公司對於Windows 95的想法。
但其他人可不這麼看。Gartner分析師尼爾·麥克唐納表示,Windows 95「在技術能力和穩定性方面取得了巨大的飛躍」。市場也同樣不會騙人,微軟第一個星期就賣了100萬份的Windows 95,前五個星期總銷量超過700萬份,第一年更是有4000萬份的Windows 95進入千家萬戶。
實際上,伴隨着Windows 95發佈,Taligent和Kaleida兩家公司倒閉關門后,AIM聯盟與Wintel聯盟的鬥爭已經宣告了結束,不論是蘋果還是IBM都已無力迴天。Mac和PowerPC市場份額由鼎盛時期的16%跌至4%,終歸電腦市場中的小眾。
行業動盪中的掙扎
20世紀90年代初的PC行業正值多事之秋。1992年,PC生態系統早期的快速增長見頂,在康柏及其新任CEO埃克哈德·普菲佛的引領下,行業陷入激烈的價格戰。蘋果的毛利率從1990年的55%驟降至24%。
這場財務危機,再加上蘋果Newton產品的鉅額失敗,導致約翰·斯卡利黯然離職。不過值得一提的是,Newton項目也間接促成了ARM公司的誕生——而ARM后來成爲了蘋果M系列芯片的基礎架構。
IBM同樣遭遇重創。美國經濟衰退、企業重組以及PC價格戰帶來的市場份額流失,導致其利潤大幅下滑。1993年,新任CEO路易斯·郭士納裁員4.5萬人,關閉數十家工廠,推動公司從產品銷售向服務轉型,卻仍創下當時史上最嚴重的企業年度虧損紀錄。
與此同時,Wintel聯盟的強勢地位愈發穩固。1991年,英特爾推出傳奇的"Intel Inside"營銷活動,使其品牌躋身全球最具價值品牌之列。英特爾在x86市場佔據75%-80%的份額,將AMD和Cyrix逼至絕境。1993年,摩爾定律再次生效,英特爾推出486處理器的繼任者——奔騰(Pentium)。儘管存在著名的浮點運算漏洞,但這款66兆赫茲、每秒可執行1億條指令的處理器,抹平了PowerPC 601的速度優勢。
1995年,蘋果的市場份額再降1個百分點,跌至8.3%。時任CEO邁克爾·斯平德勒全年都在努力削減成本以應對營收下滑,並頻繁與太陽微系統、惠普等公司洽談併購事宜。1996年初,斯平德勒因公司出現7000萬美元的季度虧損被解僱,吉爾·阿梅里奧接任CEO。
隨着下一代操作系統Copland被確認研發失敗,蘋果於1996年12月決定收購史蒂夫·喬布斯創辦的工作站初創公司NeXT Computer,喬布斯也以顧問身份迴歸蘋果。一年多后,董事會罷免阿梅里奧,喬布斯重新執掌公司。
短短几年,蘋果就因為一顆小小的芯片,走向了破產的邊緣。
喬布斯歸來:拯救者與終結者
1997年,史蒂夫·喬布斯以王者歸來般的姿態回到蘋果公司。從1984年的Macintosh就能看出來,喬布斯或許不是最完美但卻是最優秀的產品經理。作為偏執主義者,他的這種特性無不體現在自己主導的蘋果產品中,蘋果在90年代中后期愈發平庸,恰恰需要喬布斯這樣優秀的人才加入。
實際上,喬布斯確實拯救了蘋果,以「挽狂瀾於既倒,扶大廈之將傾」來形容1998年時的他一點也不過分。
新官上任三把火,喬布斯上任就砍掉了一切蘋果冗余的產品,只保留了最為核心的Mac。1998年,iMac G3發佈,半透明的邦迪藍顛覆了所有人的認知,打破了電腦只能是千篇一律的米色盒子的認知。
其后的iBook和Power Mac同樣延續了這種風格,這些多彩的電腦開始讓蘋果再度聞名世界。2001年,蘋果發佈首款便攜式數字音頻播放器iPod。2002年,獨特檯燈設計的iMac G4發佈。2003年,採用金屬外殼的PowerBooks發佈……在21世紀的頭幾年,蘋果公司推出了無數至今仍為人們津津樂道的產品,它們的外觀設計即使放在20年后的今天也絲毫不顯落伍。
在喬布斯迴歸蘋果后,蘋果的整體產品設計有了一個質的飛躍,從一定程度上帶動Mac的銷量,而iPod的風靡全球,也讓蘋果逐漸走出90年代的陰影。
但此時最大的問題不是蘋果,而是它所搭載的PowerPC處理器。過於羸弱的性能和較高的功耗一直為用户所詬病。
克隆機風波
喬布斯迴歸后的首要舉措之一,便是終結Macintosh克隆機業務。1994年初,蘋果為將市場份額提升至20%,開始授權其他廠商使用其技術生產克隆機,Radius Inc、DayStar Digital、先鋒電子、東芝、奧利維蒂等如今已被遺忘的公司紛紛簽約。
其中部分廠商規模迅速擴大。1994年12月,蘋果的首家官方授權廠商是Power Computing Corporation,這家由韓裔美國人史蒂夫·康創辦的初創公司橫空出世,迅速售出10萬台克隆機,創造了2.5億至3億美元的營收。
喬布斯意識到,這些克隆機廠商不僅壓低了蘋果自身產品的價格,還可能徹底奪走生態系統的控制權。於是他提高了授權費用,在遭到拒絕后,乾脆終止了所有授權協議。針對Power Computing,蘋果以1億美元股票收購了其Macintosh業務部門的資產——這筆股票如今價值約2000億美元。
摩托羅拉也推出並銷售了自己的Macintosh克隆機產品線StarMax,其市場份額僅次於Power Computing,位居第二。對摩托羅拉而言,克隆機在擴大PowerPC架構市場份額方面具有戰略意義,只有達到足夠規模,芯片生產才能具備經濟可行性。
摩托羅拉RISC微處理器部門營銷總監菲爾·蓬帕在1996年年中接受《商業周刊》採訪時表示:「我們需要佔據20%的計算機市場份額,才能達到穩定狀態。」
因此,喬布斯對克隆機的打壓讓摩托羅拉極為不滿。《華爾街日報》報道稱,喬布斯與摩托羅拉CEO克里斯托弗·加爾文就此事進行了一場激烈的電話爭論。
倍感失望的摩托羅拉於1997年9月終止了克隆機業務,為此計提了9500萬美元的損失,公司股價應聲下跌11%。摩托羅拉計算機集團副總裁兼總經理喬·古列米表示:「蘋果已做出決定……現在我們也做出了自己的選擇……我們將逐步縮減相關投資。」
他在另一次採訪中補充道:「這是與蘋果長期艱難談判的終結……我們感到失望。實際結果是,蘋果將獨自前行,未來所有的創新都必須由他們自己完成。」
兩家公司此前的特殊關係顯然已嚴重破裂。一位匿名摩托羅拉高管告訴《華爾街日報》:"蘋果今后只是我們的普通客户而已。"蘋果傳奇發言人凱蒂·科頓(已故)迴應稱:「我們尊重他們的決定……蘋果與摩托羅拉仍保持着穩固的業務關係。」隨后她補充道,蘋果每年從摩托羅拉採購價值3億美元的芯片,言辭頗具鋒芒。
摩托羅拉的退出
拋開俏皮話不談,3億美元的採購額對摩托羅拉半導體產品部門(SPS)而言遠遠不夠。1995年至1997年間,摩托羅拉SPS的營收從85億美元降至80億美元,營業利潤卻從12億美元暴跌至3.32億美元。
除蘋果外,PowerPC在桌面和筆記本電腦市場幾乎沒有其他重要客户——儘管摩托羅拉曾試圖爭取佳能。英特爾和x86架構憑藉自身實力或壟斷手段,幾乎完全壟斷了市場。
摩托羅拉母公司同樣舉步維艱。電信業務是摩托羅拉的核心支柱,但公司選擇支持CDMA蜂窩網絡標準而非GSM,這一決策使其在歐美市場均遭受重創。對於一個與核心業務無關的領域,摩托羅拉還能支撐多久的投資?
早在1997年,DataQuest公司的分析師內森·布魯克伍德就預測蘋果最終會轉向英特爾。他指出,蘋果名為Rhapsody的操作系統實驗項目,原本就設計為同時支持PowerPC和x86處理器,技術基礎早已具備。
但蘋果否認了相關傳聞,並繼續推出採用PowerPC 700系列(更廣為人知的名稱是G3)的高性能工作站和筆記本電腦。G3驅動的Macintosh電腦速度飛快,尤其是PowerBook G3筆記本,但評論家指出,與奔騰機型相比,其價格依然偏高。且其銷量不足以支撐尖端半導體生產所需的高昂成本。1997年,摩托羅拉半導體部門的資本支出為11億美元,而英特爾的支出幾乎是其五倍。
1999年,摩托羅拉推出採用180納米工藝的G4芯片,最高主頻僅為500兆赫茲,而英特爾和AMD當時已在銷售主頻達700兆赫茲的芯片,這讓PowerPC在消費者眼中顯得性能不足。
但實際情況是,時鍾頻率並不能直接對比,尤其是在RISC和CISC芯片之間,它無法準確反映實際使用中的性能表現。2001年,史蒂夫·喬布斯曾極力向公眾澄清這一點。這是古德哈特定律的典型案例——當一項指標成為目標時,它就不再是衡量效果的可靠標準。
儘管如此,當摩托羅拉推出500兆赫茲芯片后,喬布斯和蘋果還是在1999年8月下旬發佈了搭載該芯片的G4 Power Macintosh,並將500兆赫茲的主頻數值作為核心賣點突出展示,或許是在關鍵時刻迫於壓力需要拿出能與之抗衡的產品。
不幸的是,蘋果的行動過於倉促。1999年10月,蘋果不得不承認,由於數據緩存損壞的技術缺陷,摩托羅拉無法大規模生產500兆赫茲的G4芯片。這導致G4 Macintosh被迫進行網友口中的"降頻處理",蘋果將該系列三款電腦的主頻分別下調至350、400和450兆赫茲。這次尷尬的降頻事件成爲了PowerPC歷史上的一個污點。
為解決這一問題,蘋果引入IBM作為G4芯片的第二供應商。IBM原本與摩托羅拉在奧斯汀聯合設計了這款芯片,但起初拒絕代工生產——有傳言稱,這是因為IBM團隊不認可摩托羅拉在設計中加入的名為AltiVec的向量處理單元。但在蘋果的要求下,IBM最終同意介入。2000年2月,蘋果重新推出了主頻為500兆赫茲的G4 Macintosh。
1999年的G4降頻風波雖有蘋果自身操之過急的因素,但也暴露了核心問題:摩托羅拉在半導體業務領域已逐漸失去競爭力。事實上,早在1997年蘋果終止克隆機業務時,摩托羅拉內部就已開始考慮退出該領域。
摩托羅拉管理層希望將精力集中在少數幾個他們認為公司擅長的領域,且不相信公司有能力承受半導體行業的周期性波動和鉅額資本投入。前半導體部門總裁赫克託·魯伊斯在計算機歷史博物館的口述史中提到:「我認為很明顯,以摩托羅拉當時的規模,無法支撐兩大核心業務方向……剝離半導體業務的想法已勢在必行。」
1999年,摩托羅拉以16億美元的價格將其半導體組件部門出售給私募股權集團TPG,且未將任何出售所得重新投入該部門,而是歸母公司所有。2000年,互聯網泡沫和電信泡沫的破裂導致摩托羅拉電信業務營收大幅下滑,2001年和2002年公司累計虧損達60億美元,被迫裁員數千人,並關閉了全球多家工廠。
2003年,摩托羅拉宣佈將整個半導體部門分拆為獨立公司——飛思卡爾半導體(Freescale Semiconductors)。飛思卡爾后來於2015年被恩智浦(NXP)收購。這次分拆標誌着摩托羅拉正式退出PC桌面電腦行業。這家新成立的小型分拆公司雖能繼續生產G3和G4等遺留微處理器,但已沒有足夠資源像英特爾甚至AMD那樣投入下一代產品研發。
至此,AIM聯盟的鐵三角被徹底打破,IBM不得不獨自扛起重任。
IBM的敗北
儘管桌面市場節節敗退,但PowerPC架構在技術上依然有着令人矚目的成就。2001年,一款基於PowerPC架構的芯片實現了蘋果公司多年前在「水瓶座計劃」中夢寐以求的多核技術。這款芯片,即IBM POWER4微處理器,成為首款商用多核微處理器,也是首批處理能力突破1GHz這一里程碑的處理器之一。
但好景並不長。
2003年6月,史蒂夫·喬布斯在新聞發佈會上宣佈推出PowerPC G5處理器時躊躇滿志:「PowerPC G5顛覆了所有規則。這款64位處理器性能卓越,是我們全新Power Mac G5的核心,它現在是世界上速度最快的臺式電腦。IBM擁有全球最先進的處理器設計和製造技術,而這僅僅是我們長期富有成效的合作關係的開始。」
但這段「長期而富有成效的合作關係」在兩年后就宣告結束,而結束的地點正是喬布斯向全世界發佈G5芯片的同一屆全球開發者大會(WWDC)的舞臺上。
2004年WWDC大會上,喬布斯不得不做出如下相當直白的認錯聲明:
「現在我想談談2.5GHz的問題。一年前我站在這里,承諾將在一年內推出3GHz的產品。但發生了什麼?正如大家所知,G5是一款極其複雜的芯片。在半導體行業,要提升芯片速度,傳統方法是縮小晶體管尺寸。此前PowerPC採用的是130納米工藝。」
「過去一年,半導體行業從130納米工藝轉向90納米,所有人都以為速度提升會順理成章,毫無問題。但我們遇到了瓶頸,整個行業在90納米工藝上都遇到了瓶頸,其難度遠超所有人的預期。」
喬布斯在臺上宣佈這一消息時,聽起來並不特別興奮,這或許部分是因為這暗示了G5過渡的另一個弱點:PowerBook問題。
這里需要解釋一下技術背景。晶體管尺寸縮小時,其開關所需電壓會降低,同時源極和漏極之間的通道變短,開關速度也會加快。因此,在芯片尺寸不變的情況下,可以集成更多晶體管,保持功耗不變的同時提升性能——這就是登納德縮放定律,人們曾以為它會永遠生效。
但隨着晶體管不斷縮小,柵極和通道之間的氧化層厚度僅剩下幾納米,此時柵極無法正常工作,即使在關閉狀態下也會有電流泄漏,導致功耗和發熱量激增,芯片彷彿變成了電熱板。
當IBM和英特爾在90納米工藝節點遭遇喬布斯所説的這一瓶頸時,他們別無選擇,只能放棄一味追求單核主頻突破3GHz的思路,轉而採用並行計算方案。於是,蘋果在設備中搭載兩顆G5芯片,而英特爾和AMD則轉向多核處理器架構。
雖然IBM和摩托羅拉過去都曾推出過不同世代PowerPC處理器的移動版本,但PowerPC處理器一代應用於桌面平臺和其便攜式版本之間有時會存在一定的延迟。例如,PowerBook G4直到2001年才問世,比Power Mac G4上市晚了一年半。
但G5的架構問題導致其處理器頻率被限制在3GHz以下,這似乎表明,這款最初為高端服務器和工作站開發的處理器,很難滿足筆記本電腦對低功耗的需求。
而與蘋果的迫切需求相比,IBM的重心已經轉向其他領域:剛剛贏得微軟的大額訂單,為Xbox 360提供PowerPC技術:希望蘋果採用Cell架構,但這與蘋果的戰略並不契合。一位前IBM高管后來透露:「蘋果是個要求嚴苛的客户,需要大量定製化功能,但市場份額始終偏低,這使得IBM難以形成規模經濟。」
告別PowerPC
2005年6月6日,喬布斯在WWDC上宣佈了震驚業界的決定:Mac將全面轉向英特爾平臺,終結與IBM長達十數年的合作關係。AIM聯盟正式解散。
喬布斯在談到此舉時表示:「展望未來,英特爾擁有迄今為止最強大的處理器路線圖。自從我們過渡到PowerPC架構以來已經過去了10年,我們相信英特爾的技術將幫助我們在未來10年打造出最好的個人電腦。」
而英特爾則與蘋果的需求高度契合。在經歷了主頻大戰后,英特爾也面臨着PC筆記本電腦的散熱和功耗問題,因此其技術路線圖恰好能解決蘋果關注的性能功耗比難題。
Needham and Company的分析師查爾斯·沃爾夫在接受《紐約時報》採訪時直言:如果蘋果無法在筆記本電腦性能上跟上英特爾的步伐,那將是一個巨大的潛在問題……而這一直是IBM的短板,他們未能推出一款低功耗的G5芯片。
儘管蘋果宣佈了這項計劃,但Mac的三款G5機型——Power Mac G5、iMac和Xserve——仍然繼續出貨。2005年末,蘋果甚至發佈了一款四核機型——這是其首款搭載多核處理器(實際上是雙核)的機型。但這種情況讓Mac的鐵桿粉絲們感到失望,因為大家都明白,這是PowerPC反抗浪潮的最后余暉。
2006年,蘋果完成了向英特爾的全面轉型,整個過渡過程比預期更加順利。但這也意味着,PowerPC作為主流桌面計算平臺的想法實際上已經消亡了。
從1992年到2006年,前后經歷14年,PowerPC給蘋果留下的卻是一地雞毛。IBM、摩托羅拉、蘋果三方几乎都沒有從這次合作中獲利,是非常罕見的三輸局面。
垂直整合的代價
PowerPC的失敗給了蘋果一個深刻的教訓:在沒有足夠市場規模支撐的情況下,依賴外部合作伙伴進行芯片開發是極其危險的。無論這些合作伙伴多麼強大,如果他們的戰略重點不在你的產品上,你就永遠無法獲得真正的控制權。
這也解釋了為什麼蘋果后來會如此堅定地走自研芯片的道路。從2007年收購P.A. Semi開始,蘋果就在為自主設計芯片做準備。2010年iPad發佈時搭載的A4芯片,標誌着蘋果正式開始了自研芯片的征程。
但這一次,情況完全不同了。iPhone的巨大成功讓蘋果擁有了足夠的市場規模,每年數億部iPhone的出貨量,足以支撐起芯片研發所需的鉅額投資。更重要的是,蘋果牢牢掌握着整個生態系統,從硬件到軟件,從芯片設計到系統優化,全部由自己控制。
2020年M1芯片的發佈,某種程度上實現了35年前天蠍座計劃和14年前PowerPC承諾的夢想:一款性能強大、能效出色、完全由蘋果自主設計的處理器。不同的是,這一次蘋果有了足夠的底氣。
這一次的成功,是建立在十年iPhone芯片設計經驗的積累之上的。從2014年的A8X開始,蘋果推出了五代iPhone芯片,每代芯片都配備了額外的處理器核心和其他功能,這些功能對於iPhone來説並非必要,但對於高端iPad來説卻可能必不可少。其中最后一款芯片,即2020年初發布的A12Z,被安裝在Mac mini機箱中,並在2020年夏季提供給開發者作為蘋果芯片測試環境。
繼完美驅動一系列低端Mac電腦的M1芯片之后,蘋果又推出了Max和Pro芯片,大幅提升了處理器核心數量和可用內存。事實證明,如果採用一款面向手機的芯片設計,併爲其配備強大的CPU、GPU核心和高速集成內存,它在高端Mac電腦上也能表現出色。
M系列的演進
M1芯片之后,蘋果的芯片發佈策略不斷變化。有些芯片層級曇花一現,有些芯片會一次性全部發布,而有些則會分批推出。在工程方面,每一代產品也都有所變化。蘋果可能某一年會升級CPU或GPU核心,或者加入新的神經網絡引擎。
M1 Pro和Max的設計感覺很相似,但在后來的幾代產品中,Max逐漸脫穎而出,而Pro則更像是入門級芯片的中端升級版。蘋果不斷推陳出新或許並不令人意外。過去十年iPhone芯片的設計奠定了堅實的基礎,但五年時間里,它無疑已經積累了豐富的經驗,深諳如何滿足Mac用户的需求。
這一切的結果是,儘管每一代產品都有其自身的不足,但蘋果在從英特爾到M1的巨大飛躍之后,並沒有出現任何下滑。每一代M系列處理器都帶來了令人矚目的速度提升。蘋果的CPU核心速度每代都能提升10%到30%。除了其中一代之外,GPU核心的速度在每一代都有所提升。
通過性能改進和增加處理器核心數量,蘋果公司不斷提高Mac處理器的速度,如今最新的M5處理器在各方面的速度都比第一代M1快了大約兩倍。
回望歷史,PowerPC的失敗教訓在M系列的成功中處處可見:
規模經濟的重要性:PowerPC失敗的核心原因是缺乏足夠的市場規模,而M系列芯片背后是每年數億部iPhone和iPad的出貨量,這提供了足夠的研發資金和製造規模。
垂直整合的價值:PowerPC時代蘋果依賴IBM和摩托羅拉,無法完全控制芯片的設計和製造進度,而M系列芯片雖然由臺積電代工,但設計完全由蘋果自主完成,蘋果掌握了核心技術。
生態系統的協同::PowerPC時代的軟件生態始終是個問題,許多開發者迟迟不願針對RISC架構優化軟件,而M系列芯片推出時,蘋果已經擁有了成熟的iOS開發者生態,這些開發者很自然地將應用移植到Mac平臺。
戰略定力的必要:PowerPC時代蘋果經歷了多次CEO更迭,戰略搖擺不定,而M系列芯片的開發從Tim Cook時代就開始籌劃,蘋果展現出了驚人的戰略定力和耐心。
技術積累的價值:雖然天蠍座計劃失敗了,PowerPC也最終被放棄,但這些技術探索並非毫無價值,它們為蘋果積累了寶貴的芯片設計經驗和對行業的深刻理解。
結語
從1989年的天蠍座計劃,到1992年的PowerPC,再到2020年的M1,蘋果用了35年時間,才真正實現了垂直整合的終極願景。這段歷程告訴我們:技術本身固然重要,但更關鍵的是時機、規模和生態的支撐。
當年PowerPC失敗,不是因為技術不夠先進——事實上,在很多方面PowerPC的技術理念都領先於時代,64位架構、多核處理器、RISC指令集,這些今天司空見慣的技術,PowerPC都曾率先實現。失敗的真正原因,是蘋果當時還不夠強大,市場份額不足以支撐如此宏大的技術野心,合作伙伴也無法完全滿足蘋果的需求。
而今天,當蘋果財力雄厚,生態完善,它終於有能力主導自己的技術命運。M1五周年,不僅是一個里程碑,更是一個新起點。那些曾被遺忘的先行者們——天蠍座的工程師們,AIM聯盟的創始者們,那些為PowerPC奮鬥過的無數工程師們——他們的夢想,如今已照進現實。
今天,當我們談論蘋果自研影像傳感器時,歷史彷彿又回到了起點。但這一次,蘋果已經不是當年那個在芯片領域跌跌撞撞的學徒,而是一個擁有豐富經驗、雄厚實力和明確願景的行業領導者。