13066009665

网站建设 APP开发 小程序

KNOWLEDGE/知识

专业知识分享

您当前位置> 主页 > 知识 > 软件开发

为什么从硬件到软件设计苹果都是自己开发?

发表时间:2022-03-31 10:20:22

文章作者:小编

浏览次数:

  就在苹果(Apple)即将于秋季发布会揭露下一代新款iPhone手机前夕,该公司率先写下了市值突破1兆美元的新页。本文将着眼于Apple的策略布局,看看他们如何透过“现代”半导体技术实现如此的成就。

  为此,我们首先需要看的就是iPhone。毕竟它是定义了Apple如何迈向1兆美元里程碑之路的关键产品。当史上第一支iPhone于2007年1月9日亮相时,它的设计看起来与当时的手机典范是如此的背道而驰。

  Apple前首席执行官乔布斯(Steve Jobs)形容这是一款“带有触控功能的宽屏幕iPod、一支革命性的手机,同时也是一款突破性的互联网通讯设备。”就在那一天,他还介绍了全新的操作系统:iPhoneOS,即iOS。

  乔布斯在2007年发布第一款iPhone时,引用了计算机图像接口先驱Alan Kay 的一句线年第一支iPhone的发布会上,乔布斯引用了计算机图像接口先驱Alan Kay 的一句话——“真正认真对待软件的人就应该自己做硬件”(People who are really serious about software should make their own hardware.)。Alan Kay的这句话究竟有什么意义?从表面上看,它掌握到Apple想要设计自家手机以及执行其新款iOS软件的动机——为用户带来与手机互动的全新方式,例如触控屏幕、虚拟键盘以及滑动执行等。

  但我们当时不知道这句话也暗示Apple不久将投入更大规模的半导体开发。Apple当下就已经决定走向垂直整合道路了。

  Apple为什么要自行展开大规模的半导体设计?这毕竟是一项耗资庞大的工作。

  他们是否能够设计出相当于其他半导体公司的IC (更不用说比其他公司更好的IC了)?当然,这风险实在太大了。

  ——这是一家大部份的人都没听过的处理器IC设计公司,专注于Digital StrongARM技术。Apple表示希望进一步差异化其产品。后来,市场上还传言Apple收购了另一家处理器设计公司Intrinsity——专注于设计Hummingbird Arm-basedCPU。到了2010年4月,这项收购消息也经证实了。2010年1月27日,Apple推出了iP

  以及Apple自家设计的A4 SoC。在主题演讲前一周,我曾经想到Apple可能推出平板电脑及自家芯片。我当时想到平板电脑将会需要一款介于iPhone和MacBook之间的芯片。我还问道“......如果Apple可以使用专为其装置及其应用量身打造的区块(block)来设计自家处理器,将会发生什么?”当时,A系列以及我认为的Apple“现代”半导体开发工作已在持续进展中。

  (Samsung)的S5PC110有相当大程度的相似性——三星S5PC110当时是一款Arm SoC。这二款芯片都采用了一样的Arm CPU。从以下的A4芯片图来看,A4似乎并不是什么与众不同的SoC,不过,在上述收购以及公开宣传该芯片封装的2009年之间也并没有太多时间。

  在真正导入内部设计的SoC之后,我认为下一个重大里程碑来自A6。有了A6,Apple推出了内部设计的CPU。这可不是件容易的事。

  当时,Chipworks曾经评论其芯片架构似乎是手动布局。从A6芯片图来看,它展现了Apple对于半导体开发的承诺。A7带来所谓的Secure Enclave加密装置,可用于储存和处理来自Touch ID

  指纹数据。在此发展过程中,Apple还整合了一个影像讯号处理器及其动作协同处理器。

  让我们快转来到2017年的A11处理器,如下芯片图所示。A11采用Apple首款内部设计的

  及其所谓的神经引擎。二者都是重要的设计——在iPhone X发布的新闻稿中,Apple表示两款芯片都与机器学习功能有关。特别是Face ID和Animoji,据说都必须由神经引擎启动。该芯片设计重要之处在于其包含了两个SoC区块——即GPU与神经引擎,因为这是iPhone性能与用户体验的核心。我认为GPU与神经引擎之所以如此重要,原因就在于他们对于机器学习相当有帮助。

  和垂直整合有大量的证据显示Apple的设计实力不断增强。但Apple的设计是否如同乔布斯在推出A4时所希望地那样,能够让iPhone有别于其他的手机?

  Apple可能会对于像脸部辨识等重要功能特性感兴趣,因而为此收购一家或几家公司,取得技术IP组合。有些技术将建置于软件中,其他技术则透过硬件实现,例如像神经引擎之类的区块设计。同时,如Secure Enclave等其他区块则用于处理脸部影像数据而不只是指纹数据。

  多年来,Apple持续在许多主题演讲中强调软件和硬件工程师的合作协调。人们几乎可以听到团队之间的会议对话如下:

  “我可以给你一大部份,但你能修改这些例程,例如使其也在我的区块中以这种方式执行吗?”

  这样的合作与对话一直持续到硬件和软件建构搭配在一起。而在此过程之后,电路区块可能仅对Apple有用,但无妨,因为该半导体团队可能只有这么一家客户。

  级编码的特定或部份OS例程。“我可以将经常调用的计算置于晶体管中,以节省软件周期。”没错,也许设计在某方面少了灵活性,但如果带来更大的性能提升也算是值得了。我经常思考这样的设计架构,因为它似乎算是硬件——软件整合的巅峰之作。

  但是,半导体的角色并没那么明显,因为他们无法对外销售,也没有直接的收入。所有的半导体产品都「仅供内部使用」。但是,难道消费者购买iPhone是因为它采用了A系列处理器吗?答案当然是否定的。但是,如果没有A系列处理器,iPhone是否可能会有无法实现的功能?性能不佳?或是价格更昂贵吗?我认为答案是肯定的。

  我们可以肯定地说,Face ID是iPhone X的一项重要特性。如果Apple设计SoC时未采用自家的区块,那么它就需要另外寻找合适的机器学习IP核心。它可能还需要重新考虑GPU,因为据说它可以分享一些机器学习任务。此外,Apple需要编写可在这些区块上执行的软件。而如果只有一部份进行垂直整合,那么,Apple还需要为整个SoC寻找其他供应来源,情况将会变得更加棘手。甚至在较糟的情况下,还可能需要使用辅助IC来执行机器学习,这意味着要耗费更多的

  空间和成本。A系列SoC能否有助于最终产品的差异化?我必须说是的。在某种程度上,这让Apple可以更专注于因应其需求与所需功能的设计。他们只为一个客户进行设计,可能会减少为了吸引许多客户而必须做出的妥协。再者,Apple也不必要设计出最佳核心,而只需设计最适合执行iOS的核心即可。Apple能够量身打造电路与区块设计,以满足其需要。

  值得注意的是,Apple在此过程中采取了一些大胆的举措。当他们将主要的区块移动至自家设计时,他们将更多的责任加诸于其设计师身上。此外,尽管半导体营收是间接的,但表现不佳的A系列芯片却可能导致销售数字下滑。

  截至目前为止,我只讨论了iPhone和A系列SoC。这只是其中的一部份。

  Apple已将其半导体产品组合扩展到相当多的产品中,包括在Apple Watch中使用的S系列、

  rPods (和Apple Watch)的W系列,以及不断扩展的MacOS系统中所使用的T系列。这些都为Apple的产品带来各种有趣的功能特性。如果没有W1,AirPods是否可能实现?Apple在推出AirPods时,似乎偏离了在左右声道之间插线的标准

  设计。W1是否让左右声道传输到不受限制的AirPods?提到AirPods时我注意到AirPods的功能及其收购的Passif IP之间存在莫名的相似之处。我认为W1实现了差异化。我不知道Apple在其开发实验室中打造哪些梦想,但我们从目前所使用的半导体建构模块就可以想象到一些有趣的可能性。当T1出现时,我想想它可能应用于Apple TV

  。现在是否有了一个从家中电视实时、安全购物的市场了?透过垂直整合策略,Apple展现了其于半导体设计的实力,并建立了一系列有趣的半导体IP组合。可能有人会认为Apple的设计工作就像是在打造一个IP核心库,使其可用于为其最终产品带来创新功能。Apple在半导体设计的垂直整合策略,已经成为该公司各种营收来源及其生态系统的核心。半导体团队并不需要为所接触的每件事都实现最佳设计,只需要成为其客户的最佳设计者。

  文章出处:【微信号:gh_bee81f890fc1,微信公众号:面包板社区】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

  苹果再砍单两大产品线!立讯精密、富士康等果链受挫,苹果也难逃业绩下降?

  电子发烧友网报道(文/莫婷婷)近日,苹果砍单iPhone SE和AirPods两大产品线的消息已传遍....

  歌尔VR/AR大放异彩 华为VR相关专利公布 苹果改善头戴式AR/VR体验

  VR/AR正在歌尔目前成长阶段大放异彩。 华为VR环形弹幕专利公布。 苹果改善基于PC无线渲染的....

  日前,苹果发布报告称,由于未能遵守近日对某应用程序替代支付系统的强制要求。被荷兰消费者和市场管理局 ....

  司法部在一封信中告诉立法者,拥有主导地位的平台如果崛起则会对开放市场和公平竞争构成威胁。

  电子发烧友网报道(文/莫婷婷)Counterpoint Research最新显示报告,2021年全球....

  快讯:阿里巴巴将回购250亿美元股票 苹果回应iOS15.4正式版续航翻车

  快讯:阿里巴巴将回购250亿美元股票 苹果回应iOS15.4正式版续航翻车 阿里巴巴将回购250亿美....

  高通设立元宇宙基金 苹果被荷兰反垄断机构惩罚 高通设立元宇宙基金 元宇宙吸引了包括脸书在内的众多互联....

  随着苹果2014年推出第一款智能穿戴手表Apple Watch,智能手表进入更多人的视野,这几年来智....

  电子发烧友网报道(文/李弯弯)日前,领湖智能完成数百万元人民币天使+轮融资,由沸腾创投领投。该公司成....

  电子发烧友网报道(文/李弯弯)俄乌开战之后,欧美对俄罗斯连续发起制裁,而中国智能手机却在俄罗斯市场销....

  iPhone口罩解锁来了 苹果iOS15.4亮点还不少 苹果推送的iOS15.4新增了一个非常实用的....

  电子发烧友网报道(文/李诚)TWS耳机、5G这二者是近年来的热门赛道,但将这二者没有相互联系的产品组....

  电子发烧友网报道(文/周凯扬)在前几日刚结束的苹果春季发布会中,苹果发布了其Apple Silico....

  电子发烧友网报道(文/吴子鹏)3月9日凌晨,苹果全新外接显示器Studio Display亮相该公司....

  闻泰科技公告称,公司产品集成业务与境外特定客户开展了电脑、智能家居等多项业务合作并签订了合作协议。近....

  在前几日刚结束的苹果春季发布会中,苹果发布了其Apple Silicon阵营下迄今为止性能最强大的一....

  电子发烧友网报道(文/吴子鹏)3月9日凌晨,苹果全新外接显示器Studio Display亮相该公司....

  闻泰科技拿下50亿元智能家居大单,传客户是苹果;台积电美国厂决定推迟半年开业

  闻泰科技拿下50亿元智能家居大单 传闻客户为苹果 闻泰科技公告称,公司产品集成业务与境外特定客户开展....

  3500元价位段以上的5G智能手机市场大洗牌!iPhone SE3能拿下多少份额?

  在400-599美元的价位段,可以说是安卓阵营优势最为明显的一个区间段,iPhone SE3的推出,....

  电子发烧友网报道(文/莫婷婷)近日,市调机构Counterpoint发布了2021年智能手表市场份额....

  苹果1.8米连接线元 AppStore崩了 苹果回应 见过贵的数据线元的....

  10家科技公司在俄罗斯停售!苹果、英特尔、IBM响应政府号召纷纷断供俄罗斯

  (电子发烧友网报道  文/章鹰)最近一周,随着俄罗斯与乌克兰的战争持续推进,更多科技公司表示他们将停....

  苹果公司今日凌晨正式举办了春季发布会,据悉苹果在发布会现场首先发布了一款全新配色的iPhone 13....

  苹果或推出墨绿色iPhone13 你会买单吗 马上就是苹果公司的春节发布会了,苹果或推出墨绿色iPh....

  电子发烧友网报道(文/周凯扬)多数人在购置智能家居产品时,往往不会关注其工作原理,而是关注其性能表现....

  近日,苹果公司发布声明称将在本月8日凌晨两点正式举行2022年春季发布会,有消息爆料称苹果今年可能将....

  苹果春季发布会2022发布什么?苹果公司今日正式宣布了将于北京时间 3 月 9 日举办春季发布会,据....

  近日,苹果公司已经正式宣布将于3月9日凌晨2点将会召开春季新品发布会,早在2月初,就有消息称苹果正计....

  近日,苹果公司官方宣布将于3月9日凌晨2点正式召开春季新品发布会,这也是2022年苹果第一场新品发布....

  快讯:苹果公司:暂停在俄销售产品 俄媒:俄准备启用本国互联网 乌克兰与俄罗斯冲突不止,俄罗斯那边的战....

  近日,苹果公司对外发布声明称:针对俄罗斯的军事行动,该公司已采取多项应对措施,已经停止在俄罗斯的产品....

  1设计目标本次设计目标在于监测加焊的按键硬件电路有无问题。按键电路分为4个行,5个列,直接拉高,所以1没有激活,0激活按键。硬...

  前一篇文章给大家介绍了这款“SYK-0806-A2S1”工控板的主要功能,SYK-0806-A2S1 工业自动化控制之【01-产品简介】,今...

  简讯:随着5G稳步推广,针对下一代6G通讯技术的研究也已进入准备阶段。根据6G的设想,到2030年,....

  电子发烧友网报道(文/莫婷婷)近期,Omdia发布了2021年全球智能手机出货量排行榜。整体来看,全....

  Counterpoint:2021年Q4中国智能手机出货量下滑11% 苹果登顶荣耀跃升第二

  2月16日,国际调研机构Counterpoint发布最新的手机市场数据。2021 年第四季度中国智能....

  简介:这是基于STM32F103RBT6这个MCU设计的硬件电路,利用外部中断接收触发信号,定时器进行PWM占空比的输出,485进...

  六代iPad mini上市还没有多久iPadMini 6现“果冻屏”遭诉讼?新年第一讼已经拉开帷幕,....

  8436协议规定了QSFP+ 4X10G 可插拔模块设计的规范即需要统一和特别注意的地方。包括: 1、硬件原理图,即硬件电路设计,包...

  调研机构TrendForce调查数据显示,2021年 AMOLED手机渗透率达约 42%,年增9个百....

  苹果发布第1季度业绩报告!获利破300亿美元 美商务部表示芯片荒要到今年下半年才会缓解

  1月27日,苹果公司公布了2022 会计年度第1季财报,营收创新高,获利史上首次突破 300亿美元。....

  “上个月,我买了一个小米的智能家居产品扫地机器人,安装了小米APP。昨天,我买了一个鹿克的智能门锁,....

  平板电脑也叫便携式电脑,是一种小型、方便携带的个人电脑,常见类型有双触控型平板电脑、滑盖型平板电脑、....

  破解智能家居产品互联互通痛点!支持CES最火Matter协议的五大新品亮相

  针对智能家居产品互联互通的痛点,业界到底推出过哪些不同的方案?Matter标准的进展和最新案例如何?....

  苹果要求美国禁止进口爱立信电信设备!华为官宣参加巴塞罗那MWC22!京东方去年利润创纪录!一周5G热点新闻

  1月中旬5G市场传来了最新消息。由于在5G专利上的纠纷,苹果和爱立信在美国进行了专利大战,双方在法院....

  电子发烧友网报道(文/李弯弯)近段时间,苹果大量工程师被挖,据外媒日前报道,苹果高级工程师Mike ....

  2022年苹果即将推出的iPone14系列一共有四款机型,分别是iPhone14、iPhone14 ....

  电子发烧友网报道(文/李弯弯)近段时间,苹果大量工程师被挖,据外媒日前报道,苹果高级工程师Mike ....

  硬件电路设计中的晶体有何特征?晶体的负载电容如何确定呢? 硬件电路设计中的晶振有哪几种呢? ...

  平板电脑是一种小型、方便携带的个人电脑,以触摸屏作为基本的输入设备,具有不受束缚、丰富的硬件、方便开....

  据报道,苹果将于2022年第三季度上市的iPhone14 Pro机型有望搭载4800万像素的摄像头。

  据报道,苹果将于今年秋季推出iPhone14系列全新旗舰,此次苹果iPhone14系列一共有四款机型....

  近日,根据有海外媒体的报道称,今年即将发布的iPhone 14 Pro 机型将增加 4800 万像素....

  自去年10月份iPhone 13系列发布以来,受到消费者的广泛关注。苹果在国内智能手机市场中近年来在....

  吉林省电子设计大赛侥幸取得了一等奖的好成绩,这里要特别感谢我组指导老师张老师,庄老师,王老师和不知道姓名的工程师以及学长...

  如题,请问OK1028开发板在硬件电路设计方面与官方的LS1028ARDB评估板有什么能影响到OS内核移植方面的区别? 针对官方...

  我看LS1028的serdes可以配置为2路PCIe3.0x2或1路PCIe3.0x4,请问在哪儿配置,怎么更改配置呢,要改硬件电路吗?没有操作...

  一、聚焦目标1. 本课目标:逆推法完成电源部分。因为第一次使用逆推法学习开源硬件电路,这节课目标还是集中在最前面的绘制电路图...

  前言 FPGA 可以实现高速硬件电路,如各种时钟,PWM,高速接口,DSP计算等硬件功能。这是Co...

相关案例查看更多