连CPU和GPU都要自主研发了，苹果还有哪些打算？

苹果依然会想尽一切可能地实现产品自主定制化，保持在现代移动计算中持续占据主导地位。这个月，我们看到有两家公司因为苹果的决定而遭到重大打击，第一家是 Imagination Technologies 公司，苹果基本上已经确定在未来两年时间内放弃 PowerVR GPU，转而改用自主设计，导致 Imagination Technologies 股价顺跌了七成。

第二家是 Dialog Semiconductor，据说苹果已经自主设计电源管理集成电路，因此该公司的股价也下跌了超过三分之一。

很显然，苹果正在不断摆脱供应商的零部件产品，更多地实现自给自足。那么，苹果下一个自主定制的组件会是什么呢？

CPU 内核定制的优势不可否认
不少人认为苹果的做法很疯狂，其实很正常，苹果长期以来一直在做这样的事情，而且自主搞定的组件都不赖，CPU 就是个最好的例子，从早期的 A4 到今天的 A10 芯片，苹果无疑不是基于 ARM 授权的指令集定制自主 CPU 核心，而且 A10 目前的 CPU 性能仍不落后于最新发布的 Snapdragon 835。

如此来看，苹果确实有理由继续自主定制各种组件，毕竟其优势是进一步将优势扩大，更好的为自己的设备服务。可以看到，从最初几代自主定制的 CPU 开始，苹果 A 系列芯片就能够一直保持业内最强的单线程 CPU 性能了，并且远高于公版 ARM 设计规定的数字，每一代提升都不小。简单地说，定制 CPU 目前最明显的两个优点是：

- 每个单元性能发挥仅需较低的功耗（保证每个时钟周期更高的性能）。

- 每线程应用提供最大的性能。大多数时间，用户都只使用单个应用程序，因此无论是用户界面本身或者通过应用执行的任务，都能转化为更高的性能。

初期自主定制 A5 芯片对比 A6 芯片，单线程性能带来的提升巨大，达到 150%，下面是Geekbench 4 的跑分成绩图对比鲜明：

如此巨大的性能跳跃，每一次都能给苹果带来当时最大的性能优势，要知道早期也只有高通能够不依赖公版的 ARM 内核设计。为此苹果最大的竞争对手三星，在当时也不得不依靠特殊的方式来与苹果比拼性能，即多内核、高频率的手段，结果就是 Galaxy S2 还能在性能上轻而易举地超过 iPhone 4S 性能，毕竟更高频率。

事实上，三星到了 Galaxy S3 这一代就不能再继续耍同样的手段了，因为标准的 Cortex- A9 公版内核，以及高通定制的 Krait 内核，已经拉高到了 1.3GHz 的频率，而苹果的 A6 芯片单核性能至少相比 A5 改进了 50%，但实际整体提升 150%。每一年如此反复，苹果的定制内核都能基于领先优势，并且在不增加电池容量的情况下，功耗水平维持得相当不错。最终导致三星今天也不得不效仿苹果，为了性能而对 CPU 内核进行定制。

那自主定制的 GPU 呢
Imagination Technologies 的 PowerVR GPU 并不差，但苹果为何要定制呢？答案依然是两个字：优势！

成本优势：只能说是部分原因之一。苹果在 2016 财年给 Imagination Technologies 的专利授权费高达 8100 万美元，如果平摊到每一部 iPhone 上大概是 0.4 美元，显然成本不是主要因素。苹果是 Imagination Technologies 的股东之一，能拿到更低价也很正常。不过自主设计 GPU，每一年所付出的费用可能就不止上面这个数字了，除了自有资源之外，必然还包括提供给第三方的授权费。

性能优化：最主要的原因，而且性能上的优势可以转变为功耗优势，只以较低的频率就能挤出更高的 GPU 性能，至于更多优势完全可以参考 CPU。

苹果已经从 A8 开始基于 Imagination Technologies 的 IP 定制 GPU，在 GPU 上依然没能发挥巨大的优势。可能很多人认为 iPhone 屏幕分辨率比竞争对手低，性能才得以发挥出来。不过，在 offscreen 原始性能方面，下面的图表还是能够看到苹果领先对手的性能差距：

不过，这样的性能优势都没有实现长期维持，或者能够保持一两年时间，最新出炉的 Snapdragon 835 同样给 A10 带来了竞争压力。对此，苹果也许有两种可能的选择：

- 艰难之路。完全自主开发和设计 GPU 内核，不过 Imagination Technologies 公司不认为苹果有这个能力，主要是关于 IP 知识产权方面，无法在未取得授权的情况下完全自主设计 GPU。

- 简易之路。最简单的方法就是继续定制 GPU，方法类似于 CPU，其中的设计和知识产品来自其他公司。举个例子来说，ARM Mali GPU 就是理想的选择，近期 G71 在业内好评不断，还可以选择 AMD 或 Nvidia 的 GPU 设计进行定制。其中 Nvidia 是图形处理行业的领头羊，之前 Tegra 芯片的 GPU 已经充分证明实力。因此，在除 Imagination Technologies 之外，苹果仍可考虑基于其他公司的优质 GPU 设计进行定制。