【半导体/IC】新iPhone又多了一颗自制芯片 苹果为什么看上了半导体生意？

苹果的好消息和坏消息都和芯片相关。

“A12 是 iPhone 迄今最智能最强大的芯片。”两周前的苹果秋季发布会，iPhone 因为早早泄密并无惊喜。苹果全球市场营销高级副总裁 Philip Schiller 将最多篇幅用来介绍新的 A12 芯片和芯片带来的新功能。

新 iPhone 上市后，评价最好的拍照是因为芯片——智能 HDR 主要是一个芯片相关的功能。

用户的抱怨也同样可能因为芯片。美国的用户在拿到新机后发现存在无法激活的故障，Wi-Fi 和 LTE 网络的连接速度也不及以往。无线技术网站 WiWavelength 做了测试，结果显示 iPhone XS 和 XS Max 的信号接收性能不如 iPhone X，甚至低于 iPhone 8 Plus。而现在恰好苹果的基带通信芯片从高通换成英特尔，并且最终换成了自研芯片。

掌握芯片，苹果为了 iPhone 的统一和整体

苹果为芯片付出了巨额支出。过去 7 年，与研发有关的费用（R&D）一直显著增加。今年第二自然季有近 34 亿美元，同比增长超过 20%，占当季总营收 6.4%。苹果 CFO Luca Maestri 曾经公开表示，研发费用的增加主要由于芯片和传感器领域的连续投入。

人力和时间成本也是。“我们不会单打独斗。”苹果平台架构副总裁 Tim Milet 在发布会结束后告诉《好奇心日报》，一代芯片的研发周期大约在 2-3 年，涉及多个团队，这期间架构工程师要同数目庞大的软件和硬件人员共同协作。芯片团队每周都要和其他团队当面沟通，“我们的目的是一起解决，如何在新产品推出的第一天就能达到应有的性能表现。”

2010 年，跟随第一代 iPad 和 iPhone 4，苹果推出自己设计的处理器 Apple A4，此后所有 iOS 设备都使用苹果自家研发的处理器。

到现在每年 iPhone 出货量超过 2 亿部，苹果已经是一家规模不小的芯片企业。

iPhone 每年推出，A 系列芯片的性能每一年也都有可观改善。2016 年 iPhone 7 开始，苹果明显加速芯片性能的提升。这一年 A10 Fusion 处理器配备了 4 个核心，其中两个是性能核心，主要为了执行游戏等等需要高性能的功能。另两个是效能核心，保证 iOS 的日常运行。

2017 年，用在 iPhone X 上的 A11 被叫做“仿生芯片”，以宣传对 AI 相关运算的支持。2018 年的 A12 核心数量增加到 6 个。两颗性能核心相比上一代速度快了 15%，功耗节省 40%；4 颗能效核心节能最高到 50%。

普通用户可能不会在意数字，相比于新设计新功能和更大的屏幕，芯片性能的改善好像没有太大直接吸引力。

对苹果来说，芯片的价值在于掌握自己的迭代节奏，再加上 iOS 与之对应的优化，可以尽可能保障 iPhone 的硬件和软件契合，在使用中表现稳定。芯片性能更高，面部识别、AR、人工智能这些新卖点才有跟得上的基础。

“人们往往会忽略 Apple 的整个生态系统。” Schiller 说，在 iPhone 之前的功能手机时代，很多体验无法实现，浏览网页，或者观看流媒体内容。“如果你知道要做一部便携式的电脑，一个能放入口袋的东西，能上网能安装应用，你就会明白你要创造新的技术是什么。”

“我们不会把想法限制在某一个方面，屏幕、软件、芯片……我们在意的是整个生态系统，并且珍视这个系统的价值。我想这就是我们最初的原则，去创造美妙的移动体验，而芯片在其中占有一席之地。”

比如说相机。Milet 说，iPhone X 上“仿生芯片”的最初想法，来自于芯片架构团队的几名工程师，以及相机团队的碰撞。

iPhone XS 的核心卖点之一就是拍照。这一代新增“智能 HDR”的新功能，可以提升相片宽容度。体现在实际的拍照效果上，iPhone 可以更好地压低高光、提升暗光，让整张照片更清楚，明暗过渡更自然。这些都需要处理器提供运算资源，功能越精进，对处理器的要求也就越高。

iPhone 的其他零件和其他产品线，自研组件在增加

iPhone 正在一步步让零件生产掌握在自己手上。

去年，苹果宣布不再使用 Imagination 的图像处理器方案，将在未来 15-24 个月内逐渐停用技术授权，转而采用自己研发的移动设备 GPU 架构。这让 Imagination 最终被低价出售。

结合 IHS 和 iFixit 今年的拆解报告，iPhone 中目前至少有核心处理器、M 系列协处理器、电源管理芯片和音频相关组件由苹果自己生产。

· A12 核心处理器，苹果

· 闪存，东芝

· 音频编码解码器，苹果

· 音频放大器，苹果

· 电源管理 IC，苹果

· USB 快充 IC，赛普拉斯

· 电池直流转换器，德州仪器

· WiFi/蓝牙 SoC，苹果/环旭电子（USI）

· 调制解调器，英特尔

· NFC芯片，恩智浦

· 无线充电模组，博通

· 电池，欣旺达

· 深感摄像头（FaceID），德州仪器，意法半导体

· OLED 屏幕，三星/LG

而在手机之外的产品，也出现了更多苹果的自研芯片。

2017 年新产品全部上市后，所有硬件产品线都有安装苹果的自主芯片，包括 Apple Watch、AirPods 和 MacBook Pro。

彭博援此前的消息称，苹果计划最早在 2020 年在 Mac 电脑上使用自产芯片，取代英特尔，不再受制于后者的研发周期。

这让苹果在更上游和它的供应商形成竞争关系。苹果的芯片业务占英特尔年收入约5％，苹果自研电脑芯片的消息后，英特尔的股价随即下跌 6%。

智能手机创新有限，芯片帮助苹果加强护城河

芯片是一个门槛更高的产业，更难被竞争对手模仿和追随。

A12 的另一项改进是 7nm 制程，台积电生产。XX nm 指的是集成电路的 MOSFET 晶体管栅极长度，尺寸越小，硅片上能集中的晶体管越多，芯片的能力就会越强大。

“我们可能是世界上第一个 7 纳米制程的芯片，更让我自豪的是，我们追逐技术，是为了让技术为产品服务。”Milet 说，下一代制程能赋予功能、体验和能耗更多的好处。

三星、小米和华为都有自研芯片，甚至阿里巴巴也成立了一家芯片公司。雷军去年说，“做芯片九死一生”。比于复制 Touch ID，模仿刘海屏幕，Android 厂商似乎更难在芯片上追赶苹果的脚步。华为在 iPhone XS 发布之前宣布华为麒麟 980 也是 7 纳米制程，只不过它的上市日期在苹果之后。

“如果你回过头看，2005 年 2006 年的时候，没有一种芯片能够支撑（当时 iPhone 性能和体验）。”Milet 说，芯片支持了“创造美好移动体验”的愿景：“我相信高管团队包括史蒂夫当时很快就意识到真正掌握技术的重要性，而不是由其他任何人限制了我们的愿景。”

第一代 iPhone 和当时的手机截然不同，多点触控很快就成为最基本的手机交互方式。随后，每一次 iPhone 增加的新功能，指纹识别、脸部识别、人像模式，都会被抄走。但是苹果依靠严密的产业链控制，让 iPhone 的差异化继续下去，并且保持稳定和高于其他人的水准。

而现在智能手机市场的饱和，手机形态和功能的固定，差异化已经越来越难找到。iPhone X 改变了最近多年 iPhone 的形态和交互，但也被高通指责底部上滑手势操作，模仿了 2010 年的 Palm 公司的 WebOS。

今年的三款 iPhone 都是“刘海屏”，未来若干年 iPhone 的形态和功能已经基本确定下来。

芯片是可以继续精进的地方，以此驱动的系统、相机、Siri 人工智能，都可以让 iPhone 有继续实现差异的可能。

芯片的技术能力越强，苹果建立起的护城河就越牢固。

iPhone 占据苹果超过六成的营收，随着 iPhone 价格每年增加，手机仍然是苹果最能依靠的增长来源。

曾经苹果是一家完全不考虑投资方的公司，不分红、不回购。它可以用更好的产品抓住用户从而让所有反对它的传统势力就范，运营商、供应商、软件开发商，华尔街也不例外。

但现在，自己研发的芯片和零件，可能是一个华尔街更喜欢的故事—— 自研有利于成本控制，然后苹果造出更好更贵 iPhone 吸引老用户换机，苹果继续维持高利润率。但对用户来说，iPhone 越来越贵了。

去年一次活动上，时任英特尔 CEO Brian Krzanich 说，“作为一个工程师而言，我认为他们（苹果公司）傻了才不做这个尝试。”