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  • 热度 9
    2020-5-9 15:04
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    产品研发与工匠精神:从《完美竞技》到《Thinkpad之道》
    2011年,记忆中的重要地标,南山书城,我看到了《完美竞技》,直面去理解还以为是一本游戏和电竞的宝典,但实际上却是一本论述IBM Thinkpad 产品研发和迭代的好东东。而今,Thinkpad 似乎没有了彼时的统治力,消费者似乎把更多的目标投向了苹果的Macbook 或者手机终端产品,但对于传统的商务精英,也许Thinkpad是更为沉稳和干练的象征,所以我在互联网上发现了内藤在正德《Thinkpad之道》,两本书承前启后,各有侧重,受益匪浅。 Thinkpad 是系统级的消费电子产品,产品从IBM时代的几乎统治级的地位到联想时代的群雄争霸,经历了各种不同的市场需求环境,客户需求变化,到竞争对手的变化,而Thinkpad 的研发Team ,核心人员是来自日本的大和实验室,承前启后,因势利导,与时俱进,最终打造了很多经典的满足客户的产品。 《完美竞技》里面有一个细节描述,当时研发人员着手打造一款超薄的notebook ,至于厚薄到什么程度,就是需要达到可以放进信封,开发人员需要同硬盘厂商去联合开发合适的硬盘;需要同主板和芯片厂家去开发合适的主板;需要同LCD厂家寻找合适的LCD,还有系统的散热,功耗等一系列挑战的工作要最终完成,来回的开发,测试,适配,实验,最终达到了可以在发布会上惊艳的效果,直接从信封里面将笔记本拿出来。 其实,在Thinkpad 的发布会之前1天左右,苹果刚刚也发布了macbook air,发布会的效果也是从信封直接取出笔记本,所有的Thinkpad 开发人员都惊出一身冷汗,如果发布会无法完成从信封取出笔记本,就意味着产品和竞品的首轮PK已经落败,整个项目的研发收益面临巨大的危机。或许,同为友商有相同的研发策略会涉及到更多商战之争,而从产品研发的角度来看,只有群策群力,追求极致,满足客户的需求。但是,精益求精不是不顾实际的盲目高要求,比如锤子手机T1,在试产阶段有点盲目的追求产品外观要求,导致产品迟迟无法进入量产,导致产品发布后,PPT手机,影响了产品的成功。 《Thinkpad之道》里面有几个细节也是挺有意思:第一款电池笔记本电脑,Thinkpad 700c开发过程中,作为首席工业设计师的内藤正在,并没有住在公司预定的万豪酒店,而是住在透过玻璃可以看到工厂的办公室里,这和美国的乔纳森开发Macbook air 蹲在深圳富士康的工厂有异曲同工之妙,作为开山级的消费电子产品,需要的是研发设计人员深入一线,深入现场,而不是实验室内出精品,走出实验室就是废品的产品研发。而在现实的研发中,很多年轻的研发人员鄙视工厂,不想去工厂一线去钻研和了解生产实际,去了解操作和生产的过程,导致大量的产品的可制造性非常的差,量产难度非常的高,导致产品成本和交付能力受到影响,最终导致产品没有成为一个靓品。同样,书中也谈到了库克当时在IBM PC部门做供应链的相关管理工作,从职责来看库克有点像一个新产品导入的项目经理,当时他极力说服研发的工程师更改产品设计,满足产品自动化的量产生产要求,降低产品生产成本,最终获得了成功的一个过程。由此可见,库克先生的供应链管理能力,成本管理能力是在IBM就已经有一个良好的开端了。 同样Thinkpad 产品的迭代是和客户的需求变化紧密联系在一起的: 从最开始,客户需要将电脑从美洲带到欧洲办公,有了Notebook; 然后Notebook 需要放在飞机小桌板上办公; 后面就是Notebook 进入校园以后被各种“后浪”虐待,产品本身需要去提升密封性,材料抗划伤,结构抗压等等; 最后就是极致轻薄,不想提着公文包让手臂脱臼; 整个产品系列的演进其实是非常清晰的,也是非常有效果的,从这里我就联想到了后面IBM卖给华为的IPD,产品研发的管理经验,管理体系也是IBM积累了数年的经验和教训,最终给了华为很大的帮助。 无论是Thinkpad,还是Macbook Air 都是产品研发人员,工业设计人员,软件工程师 呕心沥血,不断付出和努力去思考和探索的结果; 另外,再美好设计的产品,都必须要具备可制造性,具备量产的能力,所有的产品研发忽视供应链的因素都将是一个空中楼阁,市场/研发/供应链必须完美结合,才是产品和市场的制胜之道。
  • 热度 6
    2020-5-2 15:39
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    MacBook要采用Arm处理器,难度有多大?
    实际上,有关 Mac 系列计算机要开始采用 Arm 处理器的传言似乎是从 2010 年就开始的,那会儿苹果也才刚刚开始做 iPhone 的 SoC。这一传言就 10 年过去了,起码今年前不久才更新的 MacBook Air 都还在用 Intel 的处理器。 想起来以苹果的尿性,对自家生态的管控,恨不得从硬件到软件由内到外全部一手包办。这么有洁癖的一家公司,如今有能力自己设计处理器,为何还要受制于 Intel?况且 Mac 设备本身的开发周期,还面临与 Intel 处理器迭代撞期的尴尬,导致 Mac 经常无法用上 Intel 最新的处理器。如果用自家的 A 系列 SoC,岂不是很美的一件事情吗? 这次的传言看起来格外靠谱,彭博社报道称,2021 年采用 Arm 处理器的 Mac 电脑就要问世了。彭博社线人消息称,Mac 要搭载的处理器将比 iPhone 和 iPad 之上的都更快(好像是废话)。“苹果准备在明年,至少推出一款采用自家芯片的 Mac.”“台积电将会负责制造新款的 Mac 芯片,基于 5nm 制造技术。” “首批 Mac 处理器将有 8 个核心,核心代号 Firestorm,其中有 4 个是节能核心——内部代号 Icestorm。苹果针对未来的 Mac 处理器,还计划探索超过 12 个核心的设计。”值得一提的是,传言中的 Mac 处理器也是以 SoC 的形态出现,其上至少包含了 CPU、GPU。 当年的 iBook,采用 PowerPC G3 处理器 这件事情的可行性当然是有的,只是在具体实施上会遇到不少问题。如果说 macOS 转往 Arm 平台真的那么容易,苹果估计早就干这事儿了。而且事实上,微软这两年正在做这件事情,但在具体的方向上有些小差异。在这篇文章里,我们做一些简单的分享,虽然无法得出结论,也可与各位做探讨。 多插一句,一般来说,我首发在面包板的文章筹备周期比较短,而且相对来说内容更加个人化、娱乐化。与电子工程专辑或者其他平台发布的文章相较,会显得没有那么正式和考究。另外,这篇文章主要参照的是维基百科,我不想去翻以前苹果的开发者文档了——基于维基百科的不可靠性,以下内容可能有部分是存在事实错误的;另外,我也不搞软件和系统工程,所以贻笑大方之处还请海涵。 苹果曾有的两次迁徙经历 苹果的 Mac 产品线与 Intel 的合作是从 2005 年开始的。那一年,Intel 的 CEO 还为苹果站了台,与乔布斯一起。次年的 Mac Pro 就开始正式采用 Intel 处理器(Mac OS X 10.4.4 Tiger)。在此之前,Mac 并不是 x86 平台的拥趸,我记得看电子科技相关杂志,包括当年像台灯一样的 iMac,苹果在宣传词中都提到处理器比同时代的 Intel 奔腾快多少倍之类。 在此之前,苹果就有过两次在指令集平台上转舵的经历,看起来已经是个老手了。至于为什么要换用其他平台,这可能和软硬件更具体的技术问题相关,不过从社会上广为流传的资讯来看,都是因为老平台的效率越来越不济(就好像如今主流观点认为 x86 处理器的效率不如 Arm,虽然我不这么看;很多人认定,Mac 转向 Arm 也算是合情合理)。 从这两次转舵,其实可以大致来看一看,这回若从 x86 转往 Arm,可行性几何?或者苹果从前的转舵经验,是否有足够的参考价值。一般来说,从一个硬件平台转往另一个硬件平台,经常意味着抛弃以前的开发者,以及抛弃以前的用户。因为转往新的硬件平台,总是意味着旧有软件将停止更新,且旧的开发生态彻底终结,未来的新软件也无法安装在旧平台上。当然系统制造商总是会采用一些折中的兼容性方案来实现过渡。而“过渡”的平滑与否,真的就要看厂商的水平。 1994-1996 年前后,苹果的 Mac 电脑从更早摩托罗拉的 68k 系列芯片转往 PowerPC 处理器(参与 PowerPC 联合开发的应该有摩托罗拉、苹果和 IBM)。这个转换过程持续了几年,当时苹果的过渡方案是所谓的 Mac OS Classic(Mac OS Classic 也就是经典 Mac OS,指代了 Mac OS X 之前的 Mac 操作系统),可以同时跑在 68k 和 PowerPC 平台下。有个词叫 fat binary,形容某一种应用,占用更多的存储空间(所以才 fat 吧...),但混合了多种指令集的原生代码支持——也就能够在多种类型的处理器上跑。苹果当时搞的这种 fat binary,就是令开发者将 68k 编译版本和 PowerPC 编译版本打包到同一个执行程序中。 另一方面,当时苹果引入了一种较低层级的模拟方案。系统中有一个 Mac OS nanokernal 内核,这个内核建立在 Macintosh ROM 里面(Macintosh ROM 是最早 Macintosh 电脑中的一个固化在主板上的芯片,用于电脑启动时的初始化)。而这个 ROM 内部有个叫做 Macintosh Toolbox 的东西,类似于 BIOS 这种角色。而 Mac OS nanokernal 为 Toolbox 提供 68k 处理器的模拟环境。 Mac OS nanokernal 在电脑启动时加载,内存里开辟一个 PowerPC 内核空间加载模拟器。随后模拟器继续加载 Toolbox 对系统硬件初始化,随后的操作和 68k 时代基本上一样。这时期 PowerPC 设备的内核,实际上就是运行在 68k 模拟器里的 Toolbox。 nanokernal 的主要工作就是让现有 68k 版本的操作系统跑在新的 PowerPC 硬件下,如此系统普通状态就能跑 68k 代码。在必要的情况下可以转回到 PowerPC 模式下,基于中断处理程序(interrupt handler)实现,并将虚拟内存系统映射到 PowerPC 硬件上。不过维基百科说,这个过程,也可能只是由跑在用户态的模拟器去处理的。 iMac G4,采用 PowerPC G4 处理器 无论如何,这都是个看起来十分简单,而且还非常低效的方案(原生的 PowerPC 性能似乎很难发挥) ;不过好像也很有效,Mac OS nanokernal 的 68k 模拟器也就为旧软件提供了这种低层级的兼容性。当时的模拟器提供的运行环境,和 Macintosh Centris 610(处理器具体型号为摩托罗拉 68LC040)最为接近。 早期版本的 68k 模拟器会解码每一条指令,并立即执行一系列对应的 PowerPC 指令,实现这种模拟。后续的 PCI PowerMac(PCI 总线的 PowerPC)中的动态重编译模拟器(dynamic recompilation)则对性能做了提升:将代码常见的部分,“重编译”为更快的、PowerPC 原生序列——且在本地做了缓存(locally cached)。也就是说这种模拟器能够识别一些 680x0 代码序列,并且直接跑已经缓存过的 PowerPC 代码,也就避免了重新转译。对于一般的开发者来说,这种转换也就显得比较无痛,因为模拟器是自动开始和结束的。 最初的 Mac OS nanokernal 是相当简单的,这就是个单任务系统,把大部分工作交给操作系统 68k 版本的模拟器去跑。有兴趣的同学,可以去了解一下当年的 Mac OS Classic,它似乎还称不上一个现代化的操作系统,连内存保护都没有;上层的应用程序直接跑在 Toolbox 上,除了获取系统提供的功能和资源,还能直接操作硬件和内存。这个版本的 nanokernal 似乎是到 Mac OS 8.5 终结的。 第二版 Mac OS nanokernal 也算是越来越像样了,开始支持多任务多处理器、消息传递,可以算是微内核了;内核存在于受保护的内存空间中,并在用户态下执行设备驱动。这是题外话了。 Mac OS Classic 时代的操作系统和个人电脑还是相当的粗放和不讲究,而且层级结构也比今天要简单得多。而另一方面,其实也不难发现,即便是当年苹果电脑用户基数不多的时代,生态搬迁都需要付出这般代价;每一次平台搬迁,实际上都需要付出代价,由上至下。 还有一点值得一提,后来 Mac OS X(PowerPC 版)内部有个名为 Classic 的环境,这是一个抽象层——绝大部分 Mac OS 9 应用都依托于 Classic 环境跑在 Mac OS X 上。从 10.5 美洲豹系统开始,就已经去掉了 Classic 环境(即更晚的 x86 平台也就不再对 Classic 做出支持)。具体来说,Classic 环境包含了一个 Mac OS 9 系统文件夹,以及一个 New World ROM 文件(前文提到的早期 Macintosh ROM 算是 Old World ROM;而 New World ROM 时期,早期 Macintosh ROM 不复存在,原本的 Toolbox 成为一个文件存在硬盘上)。这里的 Classic 可以认为是 Mac OS X 之下的一个模拟子系统。 从 PowerPC 转往 Intel x86 2005 年,乔布斯表示苹果对于 IBM 的 PowerPC 开发进度非常失望(这集我看过!去年的 Intel 基带事件似乎也是这么演的) ,而 Intel 显然可以满足苹果的需求。当年乔布斯大谈每瓦性能,实际上也就是能效比,这似乎也是如今在舆论上,x86 处理器陷入不利的原因。乔布斯在 WWDC 大会上宣称,Mac OS X 的每个版本都“秘密地”针对 Intel 处理器做了开发和编译。所以现在的 macOS 有没有“秘密地”针对 Arm 做开发和编译? 当年 Intel 为苹果站台的名场面 这次的兼容性解决方案,是一种名为 Rosetta 的指令解释器,这是一个动态二进制转译器(dynamic binary translator)。苹果在宣传中,把 Rosetta 称作是“the most amazing software you'll never see”。苹果说对于旧版 PowerPC 应用来说,那些重交互、但算力需求比较低的应用,非常适用于 Rosetta(比如文字处理);而算力要求比较高的(比如 AutoCAD、Photoshop)可能就会悲剧(很像 Windows on Arm???);一些“专业级”的媒体应用,比如 Final Cut Pro、Logic Pro,则完全不支持。 Rosetta 所处的层级比 68k 模拟器要高,是个“用户级”的程序,只能监听和模拟用户级代码。这可能和苹果担心安全问题有关,而且毕竟 Rosetta 推出的时间,操作系统也比 68k 模拟器年代要成熟很多了。所以 Rosetta 不支持的环境和状况有很多,也包括了不支持转译 PowerPC G5 指令。 苹果后来发布的 Xcode,有针对 Intel 与 PowerPC 的 Universal Binary,就跟前文提到的 fat binary 类似——这样一来,当时面对平台迁徙的开发者,在面对 Mac 应用开发时,针对基数也算多的 PowerPC 用户,不会不知该选 PowerPC 还是 x86,因为两个都可以要(微软 WinRT 借鉴对象?)。 不过 Resotta 的确在过渡平滑性上要差一些。针对 Mac OS 平台下不同类型的应用,开发者使用 Rosetta 还是需要做一些基本工作的,比如 Cocoa 应用需要重新编译、检查字节顺序问题;Carbon 应用则要求做小幅调整;而使用 Metrowerks Codewarrior 套装开发的应用则需要做较大程度的修改(Codewarrior 是一个 IDE,这个 IDE 的早期版本就针对 68k 和 PowerPC Macintosh,当年苹果转往 PowerPC 时,CodeWarrior 成为 Mac 实际上的标准开发系统,快速取代了苹果自己的 Macintosh Programmer's Workshop)。 就最终的成果来看,Mac 的这第二次转舵还是很成功的。实际上即便到 2009 年,Mac OS X 10.6 雪豹时期,苹果已经完全不再支持 PowerPC,依然有不少开发者通过 Universal Binary 对这一平台做出后续数年的支持——这还是能够从侧标反映苹果在兼容性方案上的不错表现。 但我觉得,这次的成功主要并不来源于苹果在兼容性工作上的成功,而在于 Mac 转向 x86 本身就是一次从冷门到热门,以及低效向高效的转变,因为 x86 平台原本就相当成功。Intel 这些年起码在桌面 CPU 的效率提升上是独占鳌头的。另外要知道 PC 市场的绝对大头:Windows 就一直在用 x86。 而 Mac 转往 x86,则很大程度上意味着 Mac 设备从此以后就可以名正言顺地安装 Windows 系统了。苹果自 2006 年起引入的 Boot Camp 还对 Windows 的安装做出了原生支持。 也是从这个时候开始,大批量的人在星巴克用 MacBook 装逼(以及运行的却是 Windows 系统)才变得可行。或者说至少买一台 Mac,就不用放弃 Windows——而且同一时间还有大量效率较高的虚拟程序可以跑 Windows 及对应的应用。我觉得无论如何,这都是 x86 平台的 Mac 得以大获成功的原因。 PowerPC 的转变相比,这次的转变有着天然的生态优势。当然,在 x86 成为 Mac 的选择以后,Mac 设备自身的设计变迁,为行业树立标杆也是重要原因,如 2008 年推出的 MacBook Air;另外,现在基于 web 的应用越来越多,很多人对浏览器的依赖已经大过操作系统本身,这让平台选择进一步脱耦。 所以, 我觉得 Mac 在转向 x86 平台时的成功,更多的是时势造就,甚至别家生态使然;亦是苹果在电子科技发展史上的一次识时务之举;且以当年 Mac 的体量,更不存在尾大不掉的问题。 从 x86 转向 Arm?Arm 效率真的高于 x86 吗? 我们近两年听到最多有关 Mac 要从 x86 转向 Arm 的原因,好像并不是苹果要加大生态掌控力(这是我觉得苹果可能决策转向的最主要原因),而是 x86 处理器的效率比 Arm 差很多——这方面的报道也还不少。就相对直观的消费用户体验来看,这一点似乎还是有足够的论据的。这些年智能手机、平板产品的性能提升速度如此之快,感觉跟 PC 是不是已经差不多了? 苹果前些年发布 iPad Pro,并将其定位于生产力工具的时候,就不忘在发布会上黑现在的 PC,声称 iPad Pro 所用的 Ax 处理器比市面上 90% 的 PC 还要快。虽然也不知道这种对比是如何产生此等量化数据的。加上还有 GeekBench 这种苹果专用跑分工具(误)助阵,像 A13 这种芯片的跑分成绩比 AMD Ryzen 3850X 还要高;单核平均功耗才 7、8W 的 A12X,单核跑分和 TDP 95W 的 Intel Core i7-8700K 差不多,多核成绩则比 8600K 还要高。 这么说来,Arm 和苹果掌握的黑科技,已经达成体积小如此之多、功耗少如此之多的情况下,性能达成与 x86 平台几乎齐头并进的水准啦? 我前俩月就听有人在社区大谈 RISC 相比 CISC 有多大优势,并以此得出 iPad 性能为何比如今 PC 强那么多的结论,言下之意是你们根本就不懂指令、现代半导体技术的神速发展。Intel 估计应该被钉在历史的耻辱柱上。 有关 GeekBench 娱乐工具跑分相近的问题,其实 我们必须承认一个大前提 :当代处理器微架构优化,能用上的技术基本上都用上了,前十几年的发展,什么流水线、分支预测、乱序执行、多级缓存、超线程、时间空间并发之类乱七八糟的,及这些技术本身的反复优化,外加制程工艺进化,CPU 性能总能有“质”的飞跃。但如今, CPU 单核性能提升已经十分缓慢,不仅是制程工艺步进缓慢甚而停滞,还在于能用的优化技术都已经用上了。 当然我们不能排除未来还有什么黑科技出现,但至少就这两年的情况来看,新货已经鲜见了,不似当年某种新技术一出立刻造成轰动。 所以虽然 Zen 2 如此神奇,而且还被我们吹得神乎其神,但实际上其单核性能也就那么回事,拼死了也就比同代 Intel 10nm 的十代酷睿强一丢丢——当然其 CCX 架构让 Zen 2 堆核更容易了,台积电的 7nm 也的确给力。 扯远了,上面这两段是为了表明,Arm 即便作为低功耗领域的主力架构,这些年的发展致其单核心性能可与 x86 比肩也并不稀罕。不过那么大的功耗差距,却可达成相似 GeekBench 跑分又是怎么回事呢?这个问题,我在之前探讨 Surface Pro 时就提到过:不考虑散热系统的跑分成绩都是在耍流氓,尤其是 GeekBench 这种短时跑分测试。 我们知道苹果 Ax 系列 SoC 瞬时突发性能还是比较强的,包括 GPU,但一旦考察持续性能,则会有一个较大幅度的折扣,因为毕竟手机这么小的体积,而且就靠那点被动散热面积,很难做到长时间的性能发挥。有关这个问题可参考我之前写的两篇文章 。我们常戏谑说 GeekBench 是 AppleBench,一方面原因在于其中的某些测试项,在 Ax 系列 CPU 中有专门硬件单元做计算,而 x86 很多时候只能依靠通用计算单元来解决,解题效率会略低(这部分内容各位可以去自行研究,早年比较典型的是 AES 加密单元——A 系列处理器就有专用单元,所以这类项目的跑分成绩可以很高,现在可能有差别);另一方面就在 GeekBench 整个测试周期很短,那么系统真正的综合性能其实是难以体现的。 知乎上有高人给出了 Arm 是否真的比 x86 更省电的理论分析,有兴趣的可以去看一看 。很多人对 x86 留下高功耗印象的原因,其实是平台(以及使用场景)差异造成的,PC 的处理器 TDP 在设定上就很高,而这种相比移动设备高得多的参考功耗,很大程度上就源于前面我说到的 PC 要求在一个较长时间内持续高性能,而不只是简单的瞬时突发性能。另一方面还在于,Arm 指令集的处理器普遍采用大小核设计,小核心是专用于低功耗场景的(而且这种小核心现在看来似乎也越来越有必要)——而直到前一阵,Intel 才表示准备要搞这种大小核设计。 当然这也是因为 PC 的具体使用场景,以往并没有多少需要像手机那样超低功耗状态的应用,或者这种必要性并不大(虽然现在也逐渐开始有这种需求);而 Arm 平台的移动设备多用电池做电源,本身也需要对功耗做限制。 所以 x86 能效比低于 Arm 的这种印象,大抵上是两者使用场景的常年差别造成的 。能效比怎么样,要对比的应该是同性能下的功耗情况。恰好 AMD 开始使用台积电的 7nm 工艺,这也给这种对比有了一个基于类似制造工艺下,同性能(而不单纯是同频)下的功耗情况对比的依据。不过这种对比需要考虑的问题还有很多,比如 x86 平台的很多 CPU 还有“睿频”的概念,而 Arm 手机和移动平台 CPU 则没有;两者的流水线长度不同等等;而且前面提到,两者使用场景目前还是有差别,这也是芯片内部专用单元有差异的关键。 苹果 A12 的频率功耗曲线,来源:AnandTech 从相对直观的角度来说,随性能的提升,功耗也在提升,但这两者的关系并不呈线性;意即 如今 Arm 低功耗与性能的关系看起来还挺美好,但如果进一步提升性能,所需付出的功耗代价在达到一个拐点以后,就会出现指数级蹿升的状况 ——在高性能领域,Arm 现有的移动处理器也未必会有什么出色的表现:这其中,苹果并未掌握什么黑科技,Intel 也并不存在多大的过错。(服务器领域和 PC 领域在应用场景上又是不一样的,这里不讨论。) 上面这张图来自 AnandTech ,好像被人援引了无数次。这是苹果 A12 的频率功耗相关曲线。AnandTech 认为苹果做得还是比较出色的,而且在后续几百 MHz 区间内也相对保守。如果说苹果期望再把频率抬高,则按照 A12 的现状来看,很快就可以在 3GHz 附近让功耗彻底达到标压笔记本的水平。 这次的转舵可能有所不同,看看微软 上面这个大段落好像说了不少废话,与本文的主旨关系并不算太大。不过我想表达的是,其实 x86 并不像人们想的那样不堪,Arm 也不像人们想的那么美好。在不考虑散热、功耗的情况下,这两者的性能水平可能正在趋同——这也是 AnandTech 之前评价 A12 接近桌面处理器水平的原因。但就系统和具体应用场景的角度,即便 A12 有这种能力,也不可能发挥到桌面处理器的水准,因为它被功耗与散热限制了。 就性能来看,苹果应该是有能力造出 Intel 同等性能的 PC 处理器的,而且 Intel 如今在半导体制程工艺上有落伍的迹象(Intel 前不久才承认到 2021 年之前,工艺技术都将落后于竞争对手 )。但在 macOS 的软件生态和兼容性层面,就又要多花一番心思了。这个过程可能仍然需要数年,而且这次的转舵还不同于以往。只不过在过去苹果积累的经验,这会儿似乎还是可以派上用场。 彭博社的报道提到,可能会有部分 Mac 产品将采用 Arm 处理器。 就前期来看,合理的推测是,低性能、低功耗产品线的 MacBook(比如说早前 12 寸的 MacBook)可能会率先采用苹果自己的 Arm 处理器。但如果真的是这样,那么也就意味着,Mac 产品系列将有两种架构、两种平台并存,这对开发者来说应该是个灾难。 苹果大概需要重启过去两次转平台时 fat binary 和 Universal Binary 方案——一人开发,俩平台共享... 实际上在早年 fat binary 时期,把两种编译版本封装到一起,造成的文件尺寸大,在当时是比较敏感的——因为那会儿 PC 的硬盘容量真的很可怜,所以那一时期还涌现出了为了节省硬盘空间,可剥离不需要编译版本的工具。现在这已经不算什么大事儿了。 而就当代来看,苹果实际上有一个更好的参照对象,就是微软。不过微软在计划上看,并不是“转舵”,而是“扩展”,这里我们可以稍微提一提:即 Windows 不仅要在 x86 平台上发展,而且要在 Arm 平台上发展。这个计划从 Windows RT 操作系统时期就出现了,那时微软就搞了一个 Windows Runtime,这个运行时之上搭的应用可以同时支持 x86 和 Arm。当时的 Windows Phone 8.1 其实也用上了 Windows Runtime,所以那会儿微软应用商店的很多 app 都同时支持手机、PC、平板,虽然商店里的应用数量也是少的可怜。 这算是实现微软“伟大”生态 Universal Windows Platform(UWP)的重要组成部分。UWP 本质上就是为所有 Windows 设备,包括 PC、IoT、平板设备之类,或者说所有 Arm、x86 平台的 Windows 设备,提供一个通用的 API。UWP 就是一种建立在 Windows Runtime 之上的应用模型。 Windows Runtime 提供的 API 以类库的形式,为开发者提供 Windows 8 的功能。跑在 Windows Runtime 上的应用实际上是跑在一个沙盒里,需要用户批准才能访问一些关键系统特性及下层的硬件。这个东西当时就可以打通 Windows RT、Windows 8,绝大部分应用部署在微软的应用商店里。早期 Windows Runtime 之上跑的应用被称作 Metro app(好像是因为当时微软还热衷于推 Metro UI,后来叫 modern-style app,应该还会改)。 只不过这东西到现在为止都还不能算是成功,微软的营销话术也堪称灾难,没人知道 Windows RT、on Arm、10S、10X 之类究竟是什么鬼。一般人真的很难搞懂微软这两年究竟在做什么——可见当年乔布斯在给 Mac 转平台,在告诉用户和开发者现在正在发生什么的时候,是多么科学(所以比尔盖茨说乔布斯是超级销售员)。不过在实际的决策上,我觉得微软的摇摆不定、瞻前顾后,才真正令 Windows RT 以及后来的 Windows 10S 都很失败。 微软接下来的一个“伟(zuo)大(si)”计划是 Windows 10X。从外显上来看,Windows 10X 是为双屏设备准备的一个操作系统(比如 Surface Neo 之类还没发布的设备),预计今年下半年才会看到实物。不过我觉得 Windows 10X 的意义远不止此, Windows 10X 支持 Windows Runtime API(这个是肯定的),并且“通过一个原生 container 跑 Win32 应用” 。我没怎么研究过如今 Windows 系统架构状况,但就对旧有 Windows 生态来看,Windows 10X 如果是微软接下来意欲统一 PC 市场的操作系统,则这个决心下的还是比较大的;而且貌似双屏 Windows 设备都是基于 Arm 平台。 谁不想要 Surface Pro X 这么性感的笔记本呢? 听起来 Windows 10X 在这一点上,和 Windows on Arm 很像(Surface Pro X 用的就是 Windows on Arm),所以我在想 Surface Pro X 将来是不是可以升级到 Windows 10X——反正微软改名部门创下那么多的“丰功伟绩”。 在针对开发者的兼容性问题上,Windows on Arm 平台下的 x86 应用是跑在模拟器上的,一个叫 WOW64 的 x86 模拟器。和前文提到苹果的 Rosetta 有点像,模拟过程就是把 x86 指令块编译成 ARM64 指令,加一些优化。会有服务对转译代码块做缓存,减少指令转译开销。貌似到目前为止,x86-64 应用(也就是传统的 Windows 64 位应用)还无法在 Arm 版 Windows 上面跑,而且某些大型应用的模拟运行比较灾难级,比如 Photoshop。WOW64 也跑在用户态 。 其实突然又有点搞不懂微软将来计划怎么发展,从如今微软的动作来看,好像十分偏向 Arm(和高通),只不过大业未成,生态也暂未见起色,x86 也不想抛弃。不知 Intel 看此情此景是什么心情。毕竟 Windows 作为历史用户基数庞大的操作系统,兼容性的历史包袱远大于苹果的 Mac OS:我没法从技术细节上来探讨谁做得更好,但微软一定比苹果更有难度;何况苹果还有 iOS 这颗大棋子。 如果说苹果要在同一时间针对 Mac 系列产品,既保有 x86 平台(典型如 Mac Pro 这种更新没多久的高性能工作站),又开发 Arm 平台(很可能就是 MacBook),那么对两个平台的同时支持,以及对开发者的友好度,不知能否做到比微软如今的方案更好——因为这次似乎并不是彻底抛弃上一个平台这么简单(毕竟彭博社是说部分 Mac 产品采用 Arm 处理器),也就不能以斩断过往、说抛弃就抛弃这种苹果式的任性方法来做决策(但好似当年 PowerPC 与 x86 在 Mac OS 系统上也共存了起码 5 年)。 Mac 转舵可能会遭遇的问题 一气写下来,感觉篇幅有点过长了,本来还想聊聊苹果自己在 Mac 设备里面搞的 T2 芯片,以及可将 iPad app 轻松移植给 macOS 的 Catalyst 项目——毕竟这俩看起来都很像本次转舵的重要缓冲或预备手段。但再写的话,这文章字数就要破万了,实在是太废纸了。在转换平台的问题上,即便有那么多的困难,自主掌握芯片迭代节奏,以及牢固生态发展,采用自研芯片还是有好处。 其实上面这些算是一个资料汇总,也算是我近期的学习过程吧,以简短的形式汇报给各位。这里最后谈一谈 Mac 如果真的要从 x86 转往 Arm(而不是两者并行发展,毕竟苹果很少做这么二的事情),除了兼容性和技术层面,如上述文字中提到的难度,在实际实施中还会有一些非常现实的问题。 第一就是,可能面临抛弃 Windows 用户的问题,Mac 如果彻底抛弃 x86,则未来的 Mac 设备很可能就不能再安装 Windows 系统了:这个问题我觉得十分严重,或许很多 Mac 用户对于在 Mac 设备上使用 Windows 是非常嗤之以鼻的,但这个选择对很多人来说仍然十分重要。毕竟 Windows 的生产力生态仍然十分完备,某些很偏的应用都只支持 Windows。(现在 Windows 也支持 Arm 了,只是两者的平台还是有差异) 第二是,如果低端 MacBook 产品线开始用 Arm 处理器,那么目前的 iPad Pro 产品定位会显得很尴尬。因为后者就是定位于轻度生产力工具,如果要说生产力,iOS 和 macOS 似乎并非同台竞争的对象。 第三,有个比较实际的问题:Intel 毕竟是个造芯片的公司,可以搞出一大堆不同定位的 SKU,比如什么酷睿 i3、i5、i7;超低压、低压、标压、桌面等等,并且应用到不同售价的 Mac 设备上。苹果即便有能力造芯片,是否能在短时间内,按照体质划分不同 SKU,并且应用到将来更多的 Mac 设备上?如果不能的话,难道真的要 x86 和 Arm 并行发展吗? x86 那样,是转向一个在桌面市场十分受欢迎和健全的平台;而且如今苹果公司的体量远非 2005 年可比,所以这次转舵的困难程度大约不小。另外,前面花了那么多篇幅谈兼容性问题,针对某些十分细节的点,比如小到 Final Cut Pro X 中的一个插件,即便容易想见 Final Cut Pro X 会第一批支持 Arm 版 macOS,但插件未更新就可以彻底埋葬一部分用户。 具体是什么状况,等到今年的 WWDC 或可一见分晓。最后的最后,Intel 哭泣的时间应该会更长:为什么全世界都针对我? 参考来源: Apple Aims to Sell Macs With Its Own Chips Starting in 2021 - Bloomberg https://www.bloomberg.com/news/articles/2020-04-23/apple-aims-to-sell-macs-with-its-own-chips-starting-in-2021 小议Mac OS Classic的底层架构与Mac的固件沿革 - 老Mac与MacOS收藏 https://zhuanlan.zhihu.com/p/44934452 Mac OS nanokernel - Wikipedia https://en.wikipedia.org/wiki/Mac_OS_nanokernel Mac 68k emulator - Wikipedia https://en.wikipedia.org/wiki/Mac_68k_emulator Fat binary - Wikipedia https://en.wikipedia.org/wiki/Fat_binary List of macOS components - Wikipedia https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_macOS_components#Classic Rosetta (software) - Wikipedia https://en.wikipedia.org/wiki/Rosetta_(software) CodeWarrior - Wikipedia https://en.wikipedia.org/wiki/CodeWarrior 聊聊无风扇的Surface Pro:性能比一般笔记本差多少? - 面包板 https://mbb.eet-china.com/blog/3893689-413612.html 一场硬仗:华为和高通的GPU差距还有多大? - EE Times China https://www.eet-china.com/news/202001061219.html 为啥 Arm 架构比 x86 x64 省电? - 木头龙的回答 https://www.zhihu.com/question/387240856/answer/1186307900 The Apple iPhone 11, 11 Pro & 11 Pro Max Review: Performance, Battery, & Camera Elevated - AnandTech https://www.anandtech.com/show/14892/the-apple-iphone-11-pro-and-max-review/4 Intel Says Process Tech to Lag Competitors Until Late 2021, Will Regain Lead with 5nm - Intel https://www.tomshardware.com/news/intel-process-tech-lag-competitors-late-2021-leadership-5nm Windows Runtime - Wikipedia https://en.wikipedia.org/wiki/Windows_Runtime How the Universal Windows Platform relates to Windows Runtime APIs - Microsoft https://docs.microsoft.com/en-us/windows/uwp/get-started/universal-application-platform-guide#how-the-universal-windows-platform-relates-to-windows-runtime-apis Windows 10X Developer FAQ - Microsoft https://docs.microsoft.com/en-us/windows/apps/10x/faq WOW64 Implementation Details - Microsoft https://docs.microsoft.com/zh-cn/windows/win32/winprog64/wow64-implementation-details
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    2020-3-23 17:06
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    聊聊新款MacBook Air的四核CPU与奇葩散热设计
    关注苹果 MacBook Air 产品线的同学应该知道,从前两年开始,MacBook Air 已经换上了 retina 显示屏,设计也改头换面了。不过在产品线布局上,MacBook 系列发生了一些变化:12 寸 MacBook 已经退出人们视野(这个产品系列应该已经开始和 iPad Pro 打架了,所以退出也是必然的),MacBook Air 正式接棒了 12 寸 MacBook 的 fanless 无风扇设计。 说是无风扇设计,其实 MacBook Air 还是有风扇的,只不过这个设计相当奇特——后面我们再谈。但有一个核心资讯是 MacBook Air 用户需要在意的:如今的 MacBook Air 全部采用 Intel 超低压酷睿 Y 系列处理器。注意是超低压,而不是低压 U 系列(MacBook Pro 13" 一直在用低压 U 系列)。也就是说,MacBook Air 已经正式成为 Mac 家族中性能最弱的设备,加上其价格——尤其 2020 款 MacBook Air 起价 7999 元,MacBook Air 成为了 Mac 系列中最低端的一个系列。 这也算是产品布局的一个精准调整了,当年乔布斯从信封里拿出 MacBook Air 之时,这个产品的价格可实在是不菲的,定位绝对不亚于 MacBook Pro。 这篇文章面向轻度技术爱好者,并且具备一定的导购价值,各位可酌情阅读。不想看我乱弹的,可以直接拉到本文最后看结论。 无风扇设计? 国外很多媒体说 MacBook Air 是 fanless 的,当然我们拆机就知道这个说法是不正确的。MacBook Air 还是在内部配了一枚风扇的。不过实际上,在很多人的理解中,Intel 的超低压 Y 系列处理器,的确可以不配风扇,比如当年的 12 寸 MacBook 就没有风扇。 今年 Intel 超低压酷睿 Y 系列处理器由于首次提升到了四核心,所以 TDP 提至 9W,看起来已经和低压 U 系列的 TDP 15W 非常接近了。TDP 功耗上的差异,也让酷睿 Y 系列和 U 系列在起步的基频(base clock)方面就不大一样,Y 系列普遍的基础频率在 1.x GHz 的程度(现在的基频可认为是在 TDP 功耗下,CPU 全核可长时间坚挺的一个频率)。两者的睿频好像差不多。 这两者更具体的差别,我没有具体去研究,但至少包括 cache 大小差异,以及 I/O 方面的区别:比如就第十代酷睿而言,Y 系列的 PCH 高速 I/O 通道是 14 条,而 U 系列是 16 条;Y 系列核心部分支持的 USB-C 接口数量会略少;还有包括 Y 系列不支持 DDR4(而只支持 LPDDR4x);至于核显,两者都是 Iris Plus(GT2?),在规模上官方标的都是至多 64 EU,不过不知道在频率方面是否有差别之类。 总之,MacBook Air 现在在用的处理器是一种更省电的方案。TDP 9W 听起来好像的确可以不需要风扇了,人隔壁 iPad Pro 的 A12X 大概 7、8W 的平均功耗就没风扇。当然了,这里咱不说,这个 TDP 本身现在所具备的参考价值可能越来越脱离于其原本热设计功耗的意义,毕竟现在大家都把睿频当基频在看,连什么 cTDP up/down 之类的数据看起来都不靠谱。 来源:iFixit 不过 MacBook Air 从改头换面以来的风扇设计就相当之奇特,上面这张图是 2018 款 MacBook Air 拆开后壳以后的内部结构图。内部左上角位置显然就有风扇,不过你知道 CPU 在哪儿吗?CPU 本尊并不在风扇附近,而在中央那块散热片下面,下图用红框将其标出了。 需要注意的是,从各种拆解来看,CPU 之上并没有一根导热管连接至风扇。那么这枚风扇究竟在给谁降温?迷之风扇!针对这个问题,我查了一些资料,发现网上对此的猜测颇多。YouTube 有一些技术向的 up 主提到,这颗孤独的风扇 "just for ventilation",它负责带走 MacBook Air 内部主板的整体热量,而且在内外造成气压差,这样内部也会主动“吸入”一些冷风。 Reddit 上面也有一张帖子是专门讨论此事的 :这张帖子是针对 2019 款的 MacBook Air,表明这种设计后续没有变。这张帖子里有人提到,这种设计可能是依赖于内部的密闭结构,空气流向通路上会带到 CPU 上方的散热片。不过无论如何,这种设计针对 CPU 的散热效率都是比较低的,可能与 MacBook Air 追求极致轻薄有关(但实际上我们后面还会提到,MacBook Air 如今真的不能算薄)。 单就 CPU 而言,这还真的算是 fanless,因为虽然有风扇但却不是针对 CPU 的;所以 CPU 真的仍然可以说是被动散热;或许在超低压处理器范畴内,这种设计是合理的,真的是这样吗? 与 MacBook Pro 的性能差距 网上已经有部分 up 主,包括上周我在参与 web view 的播客节目时,都谈到了,今年的 MacBook Air 真的十分超值;主要是因为 SSD 最低容量升级到 256GB,内存也换用了 LPDDR4x,存储性能会有较大提升(虽然 MacBook Air 的 SSD 速度一直以来都比 MacBook Pro 慢一截);另外就是处理器更新到了酷睿十代,除了最低配的酷睿 i3,更高 i5 配置都开始改用四核处理器(所以苹果宣称快 1 倍),核显也明显上了一个台阶。而且,价格更便宜。 就纸面数字来看,我之前甚至还提到,2020 MacBook Air 已经比 2019 MacBook Pro 13" 更牛了。不过当时我并没有意识到,2020 MacBook Air 用的虽然是四核处理器,但却是超低压版的酷睿 Y 系列。而 MacBook Pro 用的是低压酷睿 U 系列(2019 款 MacBook Pro 13" 用的八代酷睿低压 U 系列)。那么除了 TDP 功耗数字差异,这两者到底如今是个什么样的关系呢? 来源:Max Tech 另外,Max Tech 的拆解已经提到,2020 MacBook Air 仍在沿用以前的模具(chassis),所以上述这种加了个风扇,但不吹 CPU 的设计仍然存在,如上图所示。 Intel 酷睿 Y 系列四核处理器,没风扇能镇压吗?其实从理论上来说问题也不大,被动散热中的典范是 Surface Pro。之前我花了很大的篇幅来探讨无风扇的 Surface Pro 性能如何,结论是无风扇的 Surface Pro 相比同配其他有风扇的超级本,持续性能差距大约有 25% 。即便如此,Surface Pro 的表现依然令人满意,可以认为是被动散热设计中的楷模。而且 Surface Pro 用的还是酷睿 U 系列即低压版的处理器,MacBook Air 用的 Y 系列更不成问题了吧? 就已公开的情报来看,2020 MacBook Air 最低配的酷睿 i3 处理器具体型号为 Core i3-1000NG4,酷睿 i5 处理器具体型号为 Core i5-1030NG7。从这个型号就不难发现,这并非 Intel 公开在售的版本,“N”应该特别指代这是给苹果的特供版,或者合作开发版之类。具体跟公开版本的 Core i3-1000G4、Core i5-1030G7 有何区别,我们就不知道了。 市面上貌似还没有可参照对比的十代酷睿 Y 系处理器实际性能,所以我们就只能看 2020 MacBook Air 自己的实际表现了。严肃技术向的科技媒体还没有十分严谨的测试数据——NBC 的数据库里面也还没有这几款 CPU 的成绩,这里我捡一些不够可靠的分数,都是 CineBench R20 测试: Luke Miani 给 MacBook Air 酷睿 i3 版(Core i3-1000NG4,双核)的测试得分为 640 分,酷睿 i5 版(Core i5-1030NG7,四核)测试得分大约在 1060 分左右 ;但 Max Tech 针对酷睿 i5 版的测试得分一次是 863 分,一次是 1019 分 ——我猜这可能与设备测试前的运行状态有关(真心是不负责任的 up 主啊!),这里的 863 分很有可能是持续性能成绩,而超过 1000 分的成绩则是在设备温度较低时第一第二轮跑分能够获得的成绩。 毕竟不是什么正经测试,那我们就取个中间值吧:960 分——恰好和一家日本测试站点 PC Watch 给的结果差不多 。上一代的酷睿 i5 版(Core i5-8210Y) MacBook Air 的 CineBench R20 得分为 632 分 。所以粗略估算,2020 MacBook Air 酷睿 i5 版相比上一代的 CPU 性能提升幅度大约是 52%-60%,也算是很给力的成绩了(知乎上貌似有数据说是提升 200%,不知这个数据是怎么来的;另 Geekbench 5 多核测试成绩有将近 80% 的性能提升)。当然我们暂时还没有机会了解多轮测试的持续性能表现。 不过这个成绩相较酷睿低压版 U 系列处理器还是有着相当大的差距,比如 MacBook Pro 13"。这里放上 2019 款 MacBook Pro 13"(Core i5-8279U,八代酷睿低压处理器)以及我自己测试的 Surface Laptop 3(Core i5-1035G7,十代酷睿低压处理器)成绩对照,如上图。 GPU 核显部分其实也是这次提升的一个亮点,尤其酷睿 i5 版用上了满血的 64 EU(不过考虑到 Y 系列超低压处理器的 TDP 限制,我猜其图形性能应该还是会低于 U 系列的低压版)。不过那些 up 主的数据感觉都偏离很大,而且也不标测试工具版本和测试环境。PC Watch 给的数据是,Unigine Valley Benchmark 1.0 测试中,2020 MacBook Air 相比上一代平均帧率提升将近 1 倍——这也基本符合我们对于这次 Iris Plus 提升的认知。在 Max Tech 的 Geekbench 5 Metal 测试中,2020 MacBook Air 相比上一代得分大约有 1.2 倍的提升。 其实针对 GPU,也很想加入 Surface Laptop 3 对照(就能看看同样是满血版 G7,低压版和超低压版上的 Iris Plus 核显有什么差别了),不过这些媒体完全不说测试对象,比如测试 API 是否用的 OpenGL,高画质、抗锯齿与否等,所以我也没法测(而且我的测试也一向那么那么不严谨O_o)。不过从早前笔吧的十代酷睿核显测试来看,GPU 性能提升的确很多,但实际使用却没有这么给力,原因应该是当 CPU 也一同跑起来的时候,CPU 和 GPU 会开始争抢主内存资源,造成数据带宽瓶颈——这在一些需要较多调度 CPU 的游戏中就能体现出来。 这里再多插一句,看到有人对比 Unigine Heaven 测试,2020 MacBook Air 最终平均帧率 8.8 帧,2019 MacBook Pro 13" 平均帧率 10.9 帧。这个数据仅供参考,或与 eDRAM,以及后者 28W TDP 有关。 如果我们 只看 CPU 性能的话,即便和 2019 款 MacBook Pro 13"(中配 Core i5-8279U)比,2020 MacBook Air 都有着比较大的差距,两者 CineBench R20 多核性能差距在 58-65% 左右 。而且由于散热设计上的差异,持续性能理论上还会拉开更大的差距。 说白了, 新款 MacBook Air 在性能上仍然是弱鸡,只不过的确比上一版提升很多 。与竞品比较的话,其性能和 Surface Pro 7 甚至都有较大差距,这两者还都是被动散热(MacBook Air 的“被动”散热打个引号);而价格其实还差不多。 超低压 CPU 的发热很低吗? 在之前我们探讨过低压 CPU 的实质以后,我愈发觉得,其实超低压和低压 CPU 的区别,可能本质上也还是比较小的——只在于给了一个人为限制的 TDP,便有了更小的基频。如果不考虑功耗墙和温度墙,那么这两者大概就仅剩 I/O 的那点差别了(未深入考察,纯个人 YY,别当真)。 从 Max Tech 的发热测试来看,在 2020 MacBook Air(Core i5 版)跑 CineBench R20 的时候,四核全开,短时睿频可蹿升至 2.4-2.7GHz,此时的功率大约为 13W(在 Max Tech 刚刚更新的测试中,据说功率可以一度达到 26W,全核在极短时间内达到更高频率 。这还是超低压 CPU 的节奏吗???或者苹果的确对其间限制做了改动);但似乎在极短时间内(具体多久不知道)就撞了温度墙,CPU 核心温度很快蹿升到了 100℃,全核心便降到 1.5GHz 左右。 这个时候如果能有主动散热来努力一把,那么睿频还是可以坚持更长时间的。只不过前面也提到了,MacBook Air 如今的散热设计那么奇特,那个独立的小风扇依靠坚强的毅力来为散热片吹风。 另外,MacBook 轻薄本(主要包括 MacBook Air 和 MacBook Pro 13")在散热设计上还一直有个传统,即宁可降低频率,也要让风扇保持安静。所以 MacBook 用户应该会发现,风扇是几乎不发出声音的,这大概也算保证体验的一种方案吧。有兴趣的同学可以去看看 Linus Tech Tips 做的一个视频 "Macs are SLOWER than PCs. Here’s why." ,里面提到了 MacBook Pro 在 macOS 系统下这种调节机制的特性(不过 Linus Tech 一直是著名果黑)。 似乎苹果更相信,让风扇尽可能保持低转速,而在一定限度内牺牲性能,是一种可达成体验加成的方式(其实我也这么认为...)。实际上 2020 MacBook Air 的情况也很类似,即 CineBench R20 测试期间,所有核心全开,CPU 核心温度到 100℃ 了,风扇转速也才 4000RPM(全速是 8000RPM)——不过由于这风扇离 CPU 这么远,估计就算转更快、效果也就那样了。 而苹果在 Mac 设备散热上的黑历史,也实在是一言难尽;也包括大尺寸的 MacBook Pro 移动工作站。实际上,苹果在寻找散热设计与极致轻薄间的平衡点时,指针始终在向后者偏移。或许在苹果看来,如果你那么在意性能,为什么不买个台式机呢?好像也有点道理。 OEM 厂商的市场定位把戏 看看,MacBook Air 性能和 MacBook Pro 13" 还是存在实质上的差距的(更不用提屏幕亮度和色域覆盖差别)。所以以更低的价格购买一台 MacBook Air,你并不能获得 MacBook Pro 13" 那样的硬件水准。而且实际上,追求轻薄性的各位不妨去苹果官网看一看 MacBook Pro 13" 与 MacBook Air 在重量和厚度上的差别,这两者不仅最厚处是一样厚的,而且 Pro 只比 Air 稍重了一点点(当然 Air 还有楔形设计)... 在市场策略上,以 Intel 酷睿超低压处理器(Y 系列,MacBook Air)与低压处理器(U 系列,MacBook Pro 13")拉开性能差距,再加上前者散热上的负优化(误),这两条线的产品不会存在性能上打架的情况。另外,如果今年 MacBook Pro 13"(或 14")开始采用 AMD Ryzen 4000 处理器,则这种差距还能被进一步拉大。于是,MacBook Air 成为名副其实 Mac 系列产品中性能最差的存在,优势就是价格便宜。 从 OEM 厂商的层面做产品定位的明确差别,还有一例其实是微软。Surface Pro 的酷睿 i5 版不带风扇,而酷睿 i7 版带风扇——原本在低压处理器这个层面上,酷睿 i5 和 i7 的性能差距是相当小的(除了这次核显规模上选择的差别),不过微软在这个散热抉择间,硬生生让 i7 比 i5 性能提了一档,这才是让选择了酷睿 i7 的 Surface Pro 用户真正感觉物有所值的一种方法...(至于 i5,那就当时静音体验吧)花样还真是多。 最后,给出本文的一些推论: 1. 2020 MacBook Air 性能比 2019 MacBook Pro 仍然有着很大差距; 2. 2020 MacBook Air 模具没换,仍然用了 2019 款的设计; 3. 如今 MacBook Air 的散热设计是个悲剧,而且非常奇特(虽然有风扇,但 CPU 依然算是被动散热); 4. 相比上一代 MacBook Air,2020 MacBook Air 的 CPU(多核)性能提升至少 60%,图形算力提升 100%(实际可能没有); 5. 导购建议 1:如果你在意性能的话,不要考虑 MacBook Air;如果你在意轻薄性的话,也不要考虑 MacBook Air,因为 MacBook Pro 13" 其实和 MacBook Air 的厚度、重量差不多; 6. 导购建议 2:如果你是旧版 MacBook Air 用户,那么十分推荐升级,因为这次的硬件提升十分给力! 7. 导购建议 3:不建议购买最低配 Core i3 款 MacBook Air,因为 i3 款仍在使用双核,而多加点钱就能用上四核。 参考来源: Intelligent Performance 10th Gen Intel® Core™ Processors Brief - Intel MacBook Air 13" Retina 2018 Teardown - iFixit New macbook air fan cooling system doesn't make sense - Reddit 聊聊无风扇的Surface Pro:性能比一般笔记本差多少? - 面包板 The CHEAPEST MacBook is better than ever: Base model 2020 MacBook Air - Luke Miani 2020 MacBook Air Benchmarks & Thermal Throttling Tested! - Max Tech 「MacBook Air 2020」を一足早く開封。前モデルと性能を簡単に比較してみた - PC Watch Intel Core i5-8210Y - Benchmark and Specs - cpu-monkey Macs are SLOWER than PCs. Here’s why. - Linus Tech Tips 2019 vs 2020 MacBook Air - Every Difference Tested! - Max Tech
  • 热度 7
    2020-2-6 20:13
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    全球供应链的黄金组合:苹果设计&富士康制造
    一百多年前,狄更斯在《双城记》的开头写道:“这是最好的时代,也是最坏的时代”说的正是一百多年前英国的维多利亚时代。 这个春节的假期肯定给很多人的体验也是如此,并非所有人都是遭遇了如此的不愉快,还是有很多人在幸灾乐祸,比如美国政客和台湾政客, 假期给我们的无聊,我们也只能这样来打发,看完了库存的《日本物流》《边缘计算》《阿里商业评论-跨境电商》,最终让我惊喜的却是《乔纳森传》。 我看过《乔布斯传》,也看过《郭台铭与富士康》,但是在这两部书都没有找到我所看到的研发设计和制造的结合,在关于联想的书籍看到了Thinkpad 的研发和制造的结合,但是对于设计的细致性却没有很好的描述,但是在这部书里面,我很清晰的看到了工业设计,工程设计和制造的结合,里面有我在 富士康熟悉的抢单LG的故事,IPhone 一袋的诞生等等,都是令人回味的青春年华。 在中国大陆,谈到苹果的最佳搭档,肯定不是参与销售的三大运营商,肯定不是负责显示屏的三星或者LG,不是负责A系列芯片制造的台积电, 那就是富士康,从2000年imac开始,到iphone,ipad各种升级系列,多少年一直未有中断过合作。 而苹果的各种供应商,包括平面的最早的TPK,JDI,到三星,LG不停的切换,电池也是从索尼等厂商切换到国产厂家。 富士康和苹果的合作是值得供应链管理人士去审视和研究,我简单的做了几个思考: 1.苹果产品设计语言:关于产品设计的材料,颜色和实现 苹果产品在找到富士康之前,一直是在美国,爱尔兰和新加坡的工厂生产,产品供应链的全球布局不合理,而且效率非常的低下,原材料和半成品跨洲来回运输,导致库存成本高涨,产品推出市场周期长; 苹果产品的美国供应商的远远达不到当时勤奋的中国台湾供应商,效率低下且配合度低下; 恰逢苹果有找到一个供应链的高手,库克先生,他对于这个低效的供应链运营做出了大刀阔斧的调整; 而另外一个重要的因素就是,苹果的核心设计团队,就是乔纳森团队需要设计新材料的产品,不再是传统的五颜六色的工程塑料,就是铝合金,亚洲是铝材的重要产地,美国的供应商和韩国的供应商在结构件的工艺上无法满足苹果的要求,富士康在笔记本制造商大量的使用了铝材工艺,在最为关键的同LG的战役中,富士康内部熟悉的Q37专案,郭台铭亲自上阵指挥一大堆事业群和事业处的高管,在模具和结构件的加工工艺上,最终胜出,满足了苹果的要求,成为了苹果的合格供应商。 最终回归到标题的设计语言:在苹果内部,毫无疑问是设计驱动制造,乔纳森的团队负责产品设计成型,而且需要给产品材料做出严格的选型和定义,而不是纸上概念,而库克的供应链团队负责给设计团队 找到最为合适的供应商团队。在这个过程中,材料和工艺最终让苹果选择了富士康,富士康的模具加工和产品加工效率是苹果当时紧缺的,台湾人也是下了狠功夫。所以不能简单的把设计和制造完全割裂开,天马行空的设计,在我之前遇到的NPI阶段,很多研发企业根本不理会代工厂的加工效率和可制造性;很多ODM厂商内部,也是互相扯皮,产品设计和产品制造未能有效的融合好,都说自己是IPD,动不动就9大代表,研发代表,交付代表,采购代表一堆责任人。 2.苹果设计推动苹果工艺,富士康实现无限复制; 乔纳森在2008年以前对于所有的设计的苹果产品做了很多的拆解,在拆解过程中,发现了产品的复杂程度高的难以想象,无数的螺丝孔,各种复杂机加工艺,我在Nokia代工部门的时候,清楚的记得主要的结构件都是冷冲压成片,然后通过各种螺丝,小片搭建成整个机构件,相当的复杂。 2008年,苹果在发布Macbook Air 公布了最新的一体成型加工工艺,将一大块铝型材,通过CNC铣床一次加工,最终加工出一体成型的结构外壳,完全是颠覆了之前的结果件成型方法,当然在当时也有粉末成型,3D打印开始,但是此项工艺也是最成熟可以实现产品的工艺,此后此项工艺引领了整个手机和笔记本的机构件加工,后来Sony,小米都把此作为卖点,后来所有的结构件厂商都转向了此项工艺。 苹果在结构工艺上的豪赌不只是说说而已,而且一次性将日本铣床供应商三年的设备,大致6万台设备全部预定完成,2012年,苹果公司支出了95亿美元购买机加工设备,大部分用于了一体成型加工制造中。 但是在大批量生产中保证结构件的质量,大批量的复制标准加工工艺,这个绝对是富士康的强项,无论是结构件加工的工艺,还是组装工艺,也只有富士康才可以满足。除此之外就是富士康的资源组织能力和交付能力,苹果手机一般在发布后3-6个月达到数千万的出货量,生产需要组装线体和包装线体需要组织的人力就要达到数万人,在中国大陆,能在短时间内招聘到如此大量的人力的企业也只有富士康,我在去年同富智康的同事讨论了月产200万支手机的预测规划时,简单预估了人力,接近2万人。 3.富士康的全球供应链交付和售后服务能力是满足苹果公司的重要要素 富士康早期强调公司的垂直整合能力,强调从零组件到成品出货一体整合能力;同时也强调了战略布局的重要性,而且在这个动作上,其布局分布的合理性和有效性也是所有台企和大陆制造企业很难达到的,以点带面的覆盖,抢占制高点,东欧,南美,东南亚都是有一定的服务团队来满足对苹果业务的支撑。当然,还有很多的层面可以去分析两个互相依赖的龙头企业最终相辅相成的取得成功,还有什么文化啊,领导人魅力啊,产业转移等等。希望未来中国的供应链历史上,会有更多的合作传为佳话的合作,黄金合作才是供应链的长久之计。
  • 热度 2
    2019-11-27 14:46
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    果粉必看!各家PD移动电源实测
    苹果公司(以下简称Apple)于2019年9月11日发布最新iPhone 11Pro (Max),其随机附赠USB-C PD (Power Delivery) 18W电源转接器及USB-C to Lightning 线材,可说是正式宣告Apple系列产品进入PD快充时代。虽然从iPhone 8之后的机种就已经支持USB-C PD,但还需要额外购买USB-C to Lightning的线材或是电源适配器,甚至有些消费者还不知道iPhone早已支持PD快充。身为果粉或是同时拥有多项Apple产品的你,该如何选择最适合的PD移动电源? 支持PD的移动电源千百款,百佳泰测试团队针对市面上热销的移动电源,挑选了10款、人民币售价为250~1400区间内,搭配最新的MacBook Pro, MacBook Air, iPad Pro 12.9”(USB-C) 以及iPhone 11 Pro Max进行测试。 各家PD移动电源能力简介 为了让读者能更明白产品的规格,除了最大供电能力外,也将移动电源的供电/受电方式,配件附赠的线材规格以及电池容量与产品重量,一目了然。 (表一: 选购前可先了解哪种规格适合自己的使用情境) 实验1: 供电能力量测 虽然PD移动电源都有标示最大供电能力,但实际上应用在这些最新的Apple系列产品表现如何?此外,在搭配Apple 原厂扩充周边(Apple USB-C Digital Multiport Adapter)时,是否也会受到影响呢? (表二: 各品牌充电能力列表) (表三: 各品牌串接Apple USB-C Digital Multiport Adapter后的充电能力) 从表二可以看到PD移动电源在受测的Apple产品进行充电的数值。我们观察到一个有趣的现象,iPhone 11 ProMax & iPad Pro 12.9” (USB-C)虽然原厂附赠的是18W的PD电源适配器,但是接上较大功率的PD移动电源情况下,实际上可以被充电的能力约在23W及32W;而MacBook Air被充电的能力也是高于原厂附的30W PD电源适配器,这对于需要短时间快充的消费者来说,是一大好消息! 如果有画面延伸或是接USB-A设备的需求,很多果粉都会购买轻巧好携带的Apple USB-C Digital Multiport Adapter。但从表三的数值来看,许多PD移动电源的充电能力都降低了,有些甚至不到10W。我们解析后发现,原来Apple USB-C Digital Multiport Adapter里面的PD控制芯片会将部分电源预留7~8W下来给连接的设备;有些不受影响的Apple设备则是因为PD供给的能力较强,即使被预留7~8W,还是可以满足Apple设备的最大电力需求。 那轻便考虑、小瓦数供电能力的PD移动电源,不就不符合使用期待了吗?其实并不是,除了iPad Pro 12”之外,MacBook Pro 以及 MacBook Air因为配有两个以上的USB-C孔位,大不了插另一个就是啰! 实验2: 最大受电能力测量 PD移动电源容量有大有小,容量小,充不了几下电,容量大移动电源没电之后充满电要等半天;那这些PD移动电源受电能力表现如何?我们用Apple PD 18W与Apple PD 61W电源适配器来实验看看。 (表四: 透过Apple PD 18W 与61W看受电的表现能力) 从结果来看,一般能提供最大供给电量的PD移动电源也有兼容的受电能力,但部分则是会减少受电能力,从安全角度来看,很有可能是为了维持受电时电池产生的温度掌控。 实验3: 从MacBook Pro受电能力量测 人在江湖飘,哪能不挨刀。有时出门在外,咖啡厅就一个插座……,要充MacBook又得充移动电源,到底 MacBook Pro能给PD移动电源多少的电力呢? (表五: 从同时支持供/受电的MBP连接实验) 几年前 USB-IF协会公布PowerDelivery相关充电规范时,愿景图就是各式USB-C接口的设备可以透过沟通或是物理转换来达成供/受电 (Power Role)的需求。但从实验结果图来看,可能还要再磨合一段日子了(注)。不过部份的PD移动电源也有设置USB-Micro B的受电孔,还是可以边充笔记本电脑边充移动电源。 (注:Apple MacBook Pro如连接Apple任何外围产品可提供12W电力) 除了上述的供/受电的性能与功能的确认之外,在百佳泰与Apple合作的 Apple QATest 功能性测试中,经由错误报告数据库分析,针对移动电源归类出以下几种导致用户体验不好的常见问题: 1. USB-C 线材瑕疵 在百佳泰的测试经验里,时常可以发现一些兼容性的问题,解析后是来自于线材的不完善。在USB-IF的规范里面,对于USB线材的接头、内阻抗、线芯等都有明确的建议数值。不完善的线材,可能会导致接触不良,进而造成PD或是充电功能失效。 2. USB-C 座充(电源适配器)兼容性问题 我们实际分析后发现,大多是来自USB-C之CC脚位阻值瑕疵,这是一个很容易出现的问题。因为现在很多的PD移动电源是USB-C 双向共享(充放电都做在同一个孔位上),但在规范里面,充、放电角色不同,阻值也不同,有时数值只差一点,就无法运作了。 3. USB-C Hub串接问题 在笔记本电脑与移动电源之间,有时也会发生因为多串了一个可供充电的USB-C Hub,结果就无法运作了。像这类型的问题,通常都是USB-C Hub里面与移动电源的PD芯片在沟通上出了些问题,或是响应时间(response time)所导致。 4. USB-C 脚位质量问题 偶尔我们也会遇到移动电源或是笔记本电脑的USB-C烧毁,这是不常见但却非常严重的现象。这类情形大多为USB-C里面的脚位(铜片)质量极差,经过一段时间的拔插使用后会有剥落移位的情形,进而导致某次通电后发生短路而烧毁。另一种则是提供电源的PD芯片,为依照规范时间去提升电压而导致烧毁。
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    上传者: 978461154_qq
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