William Gallagher 撰文GeekAI编译

乔布斯十年前预言:Intel的「十年之约」已到,ARM将挑起大梁

在史蒂夫·乔布斯去世整整十年后,Mac 很大可能将会从Intel转向 ARM 的怀抱。虽然乔老爷子在本世纪初的头十年对英特尔赞许有加,但他也说过,我们重要的硬件架构每隔十年将不可避免地要产生变化。

甚至连英特尔也曾设想过,苹果有一天将放弃它们的芯片,转而使用 ARM 芯片来生产 MAC 电脑。当苹果践行的时候,它将做出巨大的改变,毫无疑问,这需要软件开发人员做出大量的工作。他们将不得不对苹果的应用程序进行移植,使其能够在新的 ARM 处理器上运行,这将需要付出巨大的努力。

然而,在任何情况下,客户一开始都不会注意到这一点。最终,这样的举措将帮助软件开发和加速,但最初看起来都是一样的。苹果可能还会采取措施,确保你可以运行现有的软件,即使它能让我们在新的平台上运行新的应用程序。

苹果仍然有把握能成功完成这项任务。

因为,它们以前就这样干过!尽管 Windows 系统已经在连续好几代的 X86 系列处理器上运行( 仅仅进行了一些微小的简化),但是 Mac 已经经历了几次重大的变革。

如果苹果在 2020 年加入到 ARM 阵营,那么这将是它 26 年来第三次重要的革新。每一次,苹果都会因为同样的理由进行变革,并通过同样的过程来实现它。
早在 1988 年,史蒂夫乔布斯就已经预言过类似的事情。当时,他所讨论的并不仅仅是苹果,而且他发表意见的时机也有些不太对,但是,他声称所有的计算机架构、所有的计算机系统都有个 10 年的寿命期限。在 NeXT 计算机的发布会上,他解释道:他相信计算机的核心架构决定了计算机的性能,最终每种架构都会达到其性能极限,也终将被取代。

不为人知的第一次革新

转而投入 ARM 的怀抱是 MAC 架构在其生命周期中的第三次重大的、公开的变革。然而,即使实在 MAC 问世之前,MAC 的核心技术也经历了一些鲜为人知的变革。

乔布斯和苹果公司设计的第一台个人电脑 Apple Lisa

尽管苹果已经 Lisa 使用上了摩托罗拉 68000 处理器,而 1979 年的 Macintosh 系项目则计划使用摩托罗拉 6809E 处理器。该处理器本身比 68000 更便宜,而且它需的运行内存也较少,所以从经济的角度来说,它是正确的选择。

然而,MAC 项目的 Bud Tribble 发现,使用更好的处理器能够让 Lisa 的图形处理能力和性能变得更加强大。于是,Tribble 询问 MAC 电脑的主板设计师 Burrel Smith 是否可以在不增加开支的情况下使用 68000 处理器。

1980 年圣诞节期间,Smith 加班加点地奋战,终于取得了成功。他并没有让 68000 变得更便宜,但是他设计了一个绕过了内存问题的系统。好的结果是,这个解决方案甚至使 68000 的运行速度比 Lisa 快了 60%。

根据 Andy Hertzfeld 和 Steve Capps 在「硅谷革命」中的说法,这个举措引起了史蒂夫乔布斯的注意,并最终让他负责 MAC 项目。

直到 1984 年,那台 128k 的 MAC 电脑才问世,但它拥有摩托罗拉 68000 的处理器,在它之后的 MAC 电脑也沿袭了相同的处理器选择方案。但是,在 1987 年的 Macintosh II 项目中,苹果使用了 68020 系列处理器,而在 1988 年的 Macintosh IIfx 项目中,它们则使用了 68030。

1991 年,Macintosh Quadra 700 成为了第一台搭载摩托罗拉 68040 处理器的苹果机器。

这款处理器在接下来的四年中被连续地使用在 MAC 电脑上,但是随后苹果由使用其最大的处理器取代了摩托罗拉 68040。


PowerPC

1994 年三月,苹果发布了搭载 IBM PowerPC 601 处理器的 Power Macintosh 6100 电脑。摩托罗拉系列处理器的的是当时传统的复杂指令集计算机(CISC),而 PowerPC 则使用的是速度明显更快的 RISC。这种简化指令集计算机最初是基于 IBM 的设计演化而来的,而那时则由苹果和摩托罗拉进行开发。

尽管摩托罗拉仍然在继续开发处理器,并拥有自己的 RISC 设计,但是苹果仍然进行了这个变革(使用 PowerPC 601 处理器),因为苹果需要 68000 系列处理器根本无法提供的三个特性。它需要处理器快速运行;需要它们的发热量足够小,能够在 PowerBook 笔记本电脑上被使用;并且有一个有前景的未来的更新升级的方案。

摩托罗拉的 88000 RISC 处理器业务似乎在公司内部并没有很高的优先级,而致力于开发 PowerPC 的联盟似乎有一个清晰并且可实现的未来的发展路线图。

因此,苹果把赌注押在「让所有的机器都转而使用 PowerPC」 上,并让软件开发人员重构、有时甚至重写他们的软件。苹果赌顾客会由于新机器的速度而购买它,并希望通过包括经典模式来鼓励他们购买新机器。经典模式让用户可以在新机器上很好地运行较老的应用程序,在用户过渡到 PowerPC 处理器的过程中,这样的做法很有用。

现在看来,由于苹果押宝成功了,人们很容易带着乐观的眼光回顾这段历史,认为这样的变革也没什么大不了的。然而回到 MAC 历史上的这个时间点,开发应用程序的方法有很多。保留经典模式的一个真正的原因是:MAC 的核心功能(被称为 Toolbox)十分复杂,而苹果无法及时实现对它们的转换。

况且,在那时苹果也没有如今这样强大的市场地位,所以它不可能期望所有的开发者都转而使用同一种方式开发应用程序。相反,它必须满足那时开发者使用的所有编程环境的需求。

乔布斯和摩托罗拉

乔布斯并没有参与到转向 PowerPC 的工作中,尽管他在日后放弃使用 PowerPC 时表示:「当年的团队做的很漂亮!」多年以来,PowerPC 系列成为了苹果夸耀它们的 MAC 比英特尔的 PC 更快的资本。

然而,当乔布斯回到苹果的时候,这种速度的差异并没有那么明显,而且也一去不复返了。

尽管如此,计算机上使用的处理器是相当关键的,以致于史蒂夫乔布斯愿意在必要时刻作出妥协。作为复兴苹果计划的一部分,他决定终止向其它公司授权 MacOS 的短暂的政策。不过,他对摩托罗拉的首席执行官 Chris Galvin 说,对于摩托罗拉他可能会破例。如果摩托罗拉能够加快为 PowerBook 开发未来的 PowerPC 处理器的工作进程,乔布斯将允许摩托罗拉继续使用它们自己克隆版的 MAC——StarMax。

根据乔布斯传的作者 Walter Isaacson 的说法,Galvin 不喜欢承受压力。这导致了他和乔布斯进行了争吵,最终乔布斯决定转而使用英特尔处理器。

英特尔时代

摩托罗拉的 68000 系列处理器从 1984 年持续生产到了 1994 年。从那时起,PowerPC 就一直统治着市场。直到 2005 年,苹果又一次宣布将改变计算机架构。

「我们为什么要这么做?」史蒂夫乔布斯在 2005 年苹果的主题演讲上说。「我们不是刚刚完成了从 OS 9 到 OS X 的转变吗?现在的业务不是运行良好吗?为什么我们要寻求另一个转变呢?因为我们想要为我们未来的用户们造出最好的电脑!」

1、一块英特尔处理器

他解释道,苹果公司会对 MAC 机器做出这样的计划,是因为公司不知道如何使用那时的 PowerPC 或下一代 PowerPC 造出更好的电脑。「两年前,我站在这里答应过你们(要做出更好的机器)」,他站在一张显示着 G5 PowerBook 的幻灯片前如是说。「而且我们仍然没能把它交付给你们。」

乔布斯宣布了一项计划:在接下来的一年中,每一款苹果的 MAC 产品都会转而使用英特尔处理器。这将要求开发者们重新开发他们的软件,但是那时 MAC OS X 已经发布了。乔布斯说:「MAC OS X 的每个版本都同时针对 PowerPC 和英特尔的处理器进行了编译,这种情况已经持续了五年」。

苹果需要更快的处理器,它想要的是拥有有前景的发展路线图的处理器。而且,苹果这一次仍然尤其想要得到运行起来更「cool」的处理器。这一次他们认为更重要的并不是发热量,而是功耗要较小。苹果需要这些性能,显然 PowerPC 还不够好。

2、第一台 PowerPC MAC

在苹果转而使用英特尔处理器的过程中,他们还有一个在当年转而使用 PowerPC 时所不具备的优势。当苹果收购 NeXT 时,这不仅仅把史蒂夫乔布斯带回了公司,也带来了 NeXT 的编程环境。现在我们在 MAC 上经常使用的 Xcode 正是源于 NexT 的「Project Builder」和「Interface Builder」的组合,并于 2003 年首次在 MAC上发布。

3、从英特尔转向 ARM

在幕后,苹果多年来一直致力于转而使用英特尔处理器。在公开场合,乔布斯宣布了一项为期 12 个月的计划,将每台使用 MAC 的机器都转向英特尔阵营。苹果不仅做到了这一点,还在不到一年的时间里把从 MacBook 到 Mac Pro 的所有产品都换成了使用英特尔处理器的机器。

然而,放眼于当下,我们的处境与之前的所有变革惊人地相似。现在,因特尔的发展路线图出现了问题!

和摩托罗拉的 CEO 一样,英特尔也不愿意听取乔布斯的意见。英特尔本可以拥有iPhone 业务,苹果要求英特尔提供处理器,但它选择了拒绝?!于是,苹果为 iPhone 使用了 ARM 处理器。而英特尔当时还是希望获得 iPad 业务,但这次它们未能如愿。在此过程中,英特尔甚至卖掉了自己拥有的 ARM 芯片生产商 XScale。

也许苹果现在仅仅是因为 ARM 处理器的性能而希望转而使用它,但自从最初的 iPhone问世以来,ARM 处理器的架构工作如此出色,这一定会对 MAC 有所帮助。如今,正是这一系列处理器让 iOS 设备比竞争对手运行得更快。同时,苹果在 A 系列处理器中对 iOS 的控制,对 iPhone 和 iPad 业务至关重要。

即便如此,直到近几年才有传言预测苹果也将为 MAC 使用苹果设计的 ARM 处理器。

如果说当前英特尔处理器拖苹果后腿的情况与摩托罗拉 68000 和 PowerPC 的情况相同,那么,和那些时候相比,情况还是有一个很大的差异。

现在,苹果比它曾经的规模大得多了。由于苹果当年还是一个规模很小的公司,想要说服开发者投入精力将他们的应用程序移植到 PowerPC 平台上还很困难。让他们移植到英特尔平台上就要容易一些了,因为那时苹果正蒸蒸日上,并且已经在 iMAC 上取得了成功。

如今,苹果已经是 IT 行业的巨人,这意味着开发者会更加乐意投资对他们的软件进行移植,让他们能够在新的架构上工作。然而,这也意味着苹果拥有庞大的用户群,将他们一直到新的处理器上需要大量的时间和精力。

然而,Xcode 也面临着问题。自从 2003 在 MAC 上首次亮相以来,它已经成为了所有开发者为 macOS,iOS,tvOS 以及 watchOS 创建应用程序的方式。它是为了在所有这些不同的平台上进行开发而存在的工具,但是每个平台都有着本质上的区别。尽管如此,现在苹果正致力于让 Xcode 同时为多个平台开发应用变得更加简单。

在 2018 年的全球开发者大会上,苹果展示了它是如何通过下一代的 Xcode 将某些 iOS 应用移植到 MAC 上的。苹果表示,它们将在「Stocks」、「Home」和「News」软件上进行试验,苹果将由此决定如何进行软件在不同的苹果硬件设备上的跨平台移植。此外,苹果表示这是一个「持续多年的项目」,到 2019 年,它将对开发者开放。

据报道,这项功能工作在苹果内部被称为「Marzipan 项目」,它将使开发者能够更容易地创建能够同时在 macOS 和 iOS 上工作的应用程序。然而,在短期内这样做也有助于其向 ARM 处理器过度。苹果已经让所有的开发者仅仅使用 Xcode 系统,现在苹果可以对 Xcode 进行修改,从而平稳地从英特尔平台退出。

架构生命周期论

不要小看这项任务的难度!但我们仍然可以肯定苹果最终会成功地实现这项任务,尤其是因为它之前就这么干过。苹果是唯一一家在其系统上做出了如此巨大的变更的电脑公司,或许实际上本可以有更多的公司尝试这样做。如果史蒂夫乔布斯的 NeXT 计算机在 1988 年推出时获得了成功,你可以肯定的是,它会在上世纪 90 年代经历一次重大的架构变革。


你之所以可以如此肯定,是因为史蒂夫乔布斯也是这样做的。早在 1988 年,他对计算机架构和应用程序的投资就获得了成功。


在 NeXT 电脑的发布会上,他说所有的系统都有大约十年的寿命。一开始,你必须让人们为它构建应用程序。乔布斯说:「在大约第 5 年时,该架构会达到其巅峰,然后它会进入所谓的下行轨道。这就是计算机架构将会经历的一切。」

乔布斯说,「几乎在所有情况下」,公司都在继续推进它们现有的技术,甚至选择放弃新的替代方案,因为他们担心客户不愿意和他们一起进行变革。

所有这些观点都来自乔布斯所说的 NeXT 提出的电脑生命期模型。他说:「当我们将我们的模型应用到历史上,它非常符合历史的情况。尽管在巅峰(Apple II)之后才推出了一些非常成功的新机型,但峰值仍然大约是在 1982 年」。

乔布斯说,运行 DOS 系统的 IBM PC 在 1986 年迎来了其巅峰,而 MAC 则在 1989 年到达了巅峰。

乔布斯一直在宣传他的新公司,希望在他在苹果工作的时间里重新获得他的声誉。但他仍然告诉人们,所有这些也适用于 NeXT 的计算机。他预测 NeXT 将在 20 世纪 90 年代获得成功,他愿意为其站台,告诉满屋子的人,他希望把 NeXT、 的机器卖给他们。 


革命仍在继续!

乔布斯声称计算机架构有十年的寿命,但 MAC 的摩托罗拉 68000 处理器实际上从 1979 年 Bud Trimble 想要使用它开始,一直持续到了 1994 年苹果转而使用 PowerPC。这个项目构思了 15 年,但是只服务了 10 年。

在苹果放弃最后一个 PowerPC 的 MAC 前,该处理器已经连续交付了 11 年。如果苹果在 2020 年开始转而使用 ARM 处理器,那就意味着我们在我们的 MAC 上使用了 15 年英特尔处理器。

乔布斯对硬件架构寿命的「10 年预测」可能是完全正确的,也许只是因为从那以后,苹果对成功的处理器的持续使用时间超过了它们应有的时间。然而,到目前为止他认为苹果需要转而使用新架构的观点是绝对正确的——苹果至今为止每次都做对了!

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