（一）失败历程

1964年，超级计算机 CDC6600 初步将“精简指令集计算机”理念运用于存储器载入/回存架构中。

紧接着的1965年，IBM为了打败 CDC6600，开始启动“ACS-1（尖端计算系统）”项目。可惜三年之后该项目被搁置，但这期间却积累了非常多宝贵的经验、技术及创新。

1974年，IBM研究中心的 John Cocke 证明，计算机中约20%的指令承担了80%的工作，这就是 RISC 的核心概念。

同年，IBM 801项目在 John Cocke 的主导下开始了。1980年夏，“蓝色巨人”研发的IBM 801初版问世。

这是最早基于 RISC（精简指令集计算机）微处理器开发的计算机，虽然“RISC”这个名词要等到1981年才出现。

IBM的成功，以及1981年“RISC”名称于学术性论文中问世，使得全球科技界逐渐掀起了“RISC项目”的研发浪潮。

其中 Acorn Computers 公司（ARM公司前身）也不例外。

1985年，Acorn Computers 公司推出了其第一款 RISC 微处理器ARM1——命名源自“Acorn RISC Machine”缩写。

1986年，成立十年的苹果公司，已经看不到乔布斯的身影——在1985年他被苹果CEO约翰·斯卡利（John Sculley）联合董事会逐出了苹果公司。

乔布斯出局后，斯卡利开始对苹果的业务进行重组，其中就包括成立一个“高新技术小组（ATG）”，专门负责探索革命性的高新技术。

而苹果的第一次“造芯”尝试，就始于ATG。之所以苹果决定亲自“下场”，则是因为摩托罗拉的68000系列处理器太不靠谱了。

当初摩托罗拉该系列芯片刚问世的时候，性能在行业内是顶尖的，苹果也借助其强大的性能在1984年推出了极其经典的 Macintosh（初代Mac）电脑。

但是，随着硅谷兴起的“RISC芯片热”，以及行业巨头英特尔的步步紧逼，摩托罗拉的芯片开发进度逐渐落后竞争对手，这直接拖累了苹果的产品竞争力。

因此在1986年，“水瓶座（Aquarius）”计划正式启动，苹果的 ATG 与 AT&T 的微电子部合作——苹果负责芯片设计而另一方则负责生产制造。

该计划中，苹果设计了一款“非主流”的四核处理器——其中非常大胆地采用了无高速缓存（Cache）设计！只保留了很少的片上内存，由软件管理存储。

芯片设计并非纯理论工作，而是要实打实转化为实用产品的基础工作；很明显，苹果的芯片设计工作陷入了“纸上谈兵”的泥沼之中，不能自拔。

1989年，折腾几年并烧光了几千万美元研发经费后，水瓶座计划还是被终止了。同时被终止的，还有一个“霍比特人（Hobbit）”芯片计划，该计划的芯片是准备用在苹果全新 PDA 项目——Newton上的。

造芯计划虽然失败了，但 Newton 这个项目还是要上的，于是苹果便注意到了ARM系列芯片。但是，Acorn 公司是竞争对手，苹果必须采取强硬措施才能安心使用该公司产品。

1990年十一月尾，Acorn公司剥离出所有知识产权和12名核心员工，并更名为 ARM（Advanced RISC Machines），其中苹果出资150万英镑获得30%的股份（后来上升至43%）。

1991年，苹果拉上 IBM 和摩托罗拉，一起组建“AIM联盟”——合三家之力共同对抗“ Wintel联盟（微软和英特尔主导的电脑厂商联盟）”。

合作动机其实很简单，那就是这三家皆被“ Wintel联盟”压得喘不过气来！其中 IBM 在PC市场实在卷不过后起之秀康柏和戴尔，苹果和摩托罗拉这对组合更是惨败于微软和英特尔的“铁蹄”之下。

联盟形成后，IBM贡献了其基于 RISC 的高端芯片架构——POWER，而这个架构的鼻祖正是1980年研发成功的IBM 801。至于联合研发的新芯片，则取名为“PowerPC”。

此外，不管是上游的芯片设计和制造生产，还是中游的系统整合和测试，亦或是下游的组装和销售，皆为IBM的历来强项——在三巨头中可谓顶梁柱的存在。

至于摩托罗拉，贡献的除了芯片制造生产能力外，还有无线传输方面的芯片设计能力；苹果这边，则主司操作系统、电脑组装及销售。

1992年，联盟推出了第一款产品——PowerPC 601。该芯片继承了 IBM 高端服务器和工作站的强大计算性能，更融合了摩托罗拉的顶尖芯片技术储备，一经问世便惊艳了世人。

1994 年，苹果推出了搭载这枚芯片的第一代 Power Macintosh 台式机，型号分别为6100、7100、8100。依靠 PowerPC 芯片强大的性能，苹果在初期取得了令人瞩目的销售成绩。

但是，该架构芯片的一些“先天性”缺点却始终无法解决。

首先，超高性能带来的，必然是超高的功耗。假如该架构芯片是用在超级计算机上，一点问题没有；但若用在往轻薄化发展的个人电脑上，散热是绕不开的难题。

另外就是开发工具的缺失，导致软件生态不完备。还有昂贵的产品价格，直接制约着市场规模。在这三大缺点的阴影之下，顶着多重“光环”问世的新架构，此后渐受市场冷待。

（二）王者归来

1996年12月20日，苹果宣布将以4亿美元的价格，收购乔布斯从苹果离职后所创立的 NeXT 公司，这便是随后乔布斯回归苹果公司的契机（斯卡利已于1993年被逐）。

1997年，乔布斯重新当选CEO，但“此苹果”已非“彼苹果”——这时候的苹果在 PC 市场份额已从鼎盛时期的16%跌至4%，且账面现金亏得只够维持三个月运营了！

在离开苹果的这十二年里，经历了世间沧桑的乔布斯，尽管仍然桀骜不驯，但已经变得务实了许多。所以当他看到自己创办的公司面临如此绝境时，便选择了先放下恩怨。

重掌苹果后，乔布斯首先就是停止了和微软的专利纷争，并主动示好，从而争取到了1.5亿美元的投资资金。

当然，微软并非“友善之类”，其之所以愿意帮助乔布斯，是因为乔布斯承诺会将微软的IE浏览器当作 Mac 的默认浏览器！如此屈辱的条件都能答应，微软自然乐于伸出援手。

有了救命资金之后，乔布斯便开始大刀阔斧地改革，砍掉了绝大部分不需要的研发项和业务线。例如那个销量极差的 Newton 掌上电脑项目，便是首要的被砍产品线。

同时开始大规模裁员，3000多人因此而失业。此外，乔布斯还决定将生产制造外包，从而使苹果专注于产品设计与开发。

改革完成后，乔布斯又开始了新产品—— iMac 电脑和 OS X 操作系统的研发工作。不过，研发完成之后还要准备测试和量产，苹果需要更多的资金。

上世纪90年代，ARM 借助低功耗芯片技术和“架构授权”模式，在业界混得风生水起，最终在1998年四月份，于纳斯达克成功上市。这时乔布斯惊喜地发现，斯卡利竟然给他留下了这么一份“大礼”！

由于使用ARM芯片的 Newton 项目已被砍，而且这时候的苹果公司又急需现金，于是乔布斯便在 ARM 上市后抛售苹果所持的股份。

最终，苹果在 ARM 公司的股份占比，直接降到了约6%——以此换来了数亿美元的宝贵现金。值得一提的是，在 ARM 上市前一个月，库克受乔布斯邀请入职了苹果公司。

很快，在1998年五月份，划时代的 iMac G3 发布（八月份上市），其独特的“果冻”外壳可谓是科技史上永恒的经典。这个“G3”之名，源自其所搭载的 PowerPC G3 处理器。

也是在这年，苹果成功扭亏为盈——在乔布斯的力挽狂澜之下苹果终于摆脱了濒临倒闭的困境！同时，在“供应链圣手”库克的带领下，苹果的运营改革被持续优化，并奠定了往后供应链辉煌的基础。

21世纪初，受“互联网泡沫”影响，2001年苹果又陷入了亏损的境地。

但是在2001年十月份，乔布斯发布了全新的 iPod 播放器产品；这款能够装入1000首歌曲且带“转轮”的小巧播放器，往后将彻底改变人们听音乐的方式。

于是2002年，苹果再次成功扭亏为盈，此后再也没有出现过年度亏损！

2003年，苹果发布了 Power Mac G5，命名方式还是老传统——因为搭载了 PowerPC G5 处理器。这是当时市场上第一款64位 PC，性能极其强劲。

但是，为了能够塞下这颗功耗极高发热量极大的处理器，当时的机箱内不得已加入了硕大的水冷系统，可以说是夸张至极了！

就这样的处理器，该怎么装进笔记本电脑？乔布斯想不明白，研发团队也无法解决。那么，就只能从根源上解决问题了。

2005年六月份乔布斯宣布，从2006年起 Mac 的产品，将开始使用英特尔的处理器。

2006年一月份发布的初代 Macbook Pro，既是取代旧的 PowerBook G4 产品线之全新产品线，也是首批采用英特尔平台的苹果产品（同时转型的还有iMac产品线）。

在外人看来，这次乔布斯终于向英特尔认怂了，实际上这只不过是其缓兵之计而已——苹果的“造芯梦”一直都在。

不过，造芯是一项极度烧钱的事业，苹果还需要在 iPod 式微之前开辟新的“现金奶牛”业务线。

2007年，初代 iPhone 横空出世，世人对其的惊讶程度丝毫不逊于2001年发布 iPod 时，而这次，乔布斯又成功了——初代 iPhone 的销量远超预期！

而初代 iPhone 所搭载的三星 S5L8900 处理器，正是采用了 ARM 架构的芯片平台。其实，三星与苹果的合作关系，最早起源于2005年一月份推出的 iPod Shuffle。

这款传奇播放器上搭载了三星的内存芯片，此后随着这款产品的大获成功，三星和苹果共同度过了一段“美好时光”。

有趣的是，当时苹果曾经找过英特尔商议移动处理器的事项，结果却被英特尔回绝了。后来英特尔的CEO欧德宁回忆道：“谁能想到他搞的这款手机销量会是（预期的）100倍？”

结合此后英特尔在移动芯片领域的“惊人无能”来看，历史轨迹其实在一开始就注定了。

2008年二月份，当乔布斯从文件袋中拿出那款，当时世界上最薄的笔记本 Macbook Air 时，发布会现场先是惊呆，紧随着直接就沸腾了——苹果重新定义了笔记本电脑！

假如当时还在用 PowerPC 架构的处理器，想做到这个厚度无异于痴人说梦。而苹果，也借助英特尔的力量，继初代 iPhone 之后，再次改变了世界！

自打乔布斯回归苹果以来，先后推出的iMac、iPod、iPhone和 Macbook Air，无一不是改变世界的电子产品，特别是 iPhone 的极大成功，直接让苹果的业绩实现了连续腾飞！

通过苹果的2007年报可得知，当年的营收已高达245.78亿美元，净利润更是高达34.95亿美元（往后连年增长）！“钱包”鼓起来之后，苹果便开始网罗芯片英才了。

2008年，苹果以2.78亿美元秘密收购了 Palo Alto Semiconductor（简称“P. A. Semi”）公司；直到当年四月尾，苹果才向外界透露这一消息。

这个以所在地“帕洛阿托”命名的初创（2003年创立）半导体公司，到底是何方神圣？其实，这个公司的价值并不在产品上，而是在于人才上。

该公司的创始人是硅谷“教父级”的大神人物——Daniel W.Dobberpuhl（丹尼尔·多伯普尔），早在苹果初创的1976年，31岁的他就加入了电子领域的传奇巨头 DEC 公司。

这位人称“大D哥”的传奇人物，领导设计了 DEC 公司名震一时的Alpha架构（1992年发布），后来又在1995年联合ARM公司打造 StrongARM 项目。

不过，随着1997年 StrongARM 项目被英特尔并购，他在 DEC 的职业生涯也走到了终点。但是，由于他不愿意在英特尔“养老”，后面便选择了离职。

由于 StrongARM 项目的首席架构师出走，所以这个项目并没有带给英特尔很大的利益，于是在2006年英特尔将手机及手持设备芯片业务以6亿美元的价格整体卖给了Marvell。

1998年，DEC公司最终被康柏以96亿美元的价格收购，不过 Alpha 架构并没有受到新主的重视，随着康柏在2002年被惠普收购，Alpha 架构终被束之高阁。但谁又能想到，这个“弃子”在多年后竟然能够重焕新生！

2015年尾，中国的超级电脑——神威太湖之光正式启用，其“260核心（256个用在运算，4个用于资源管理）” SW26010 处理器，便是基于Alpha指令集的产物。

这足以证明其架构的简洁性与前瞻性，此外也从侧面证明了大D哥的江湖地位。他离开英特尔后，就创办了 SiByte 公司。不过，这个公司在2000年被博通（Broadcom）以20亿美元的天价收购，大D哥彻底财务自由。

另外，2003年他又双叒从博通离职，并创立了 P. A. Semi；而那些 SiByte 的老部下们，竟也陆续放弃博通的职位，选择加入原老大的初创公司！这些“老部下”中，就包含了人称“硅仙人”的 Jim Keller（吉姆·凯勒），这位传奇人物后来参与了苹果A4、A5处理器的研发。

离开苹果后他重返 AMD——1998年他曾在AMD参与研发K7、K8架构，主持开发了全新一代的 ZEN 处理器，并一举夺回处理器性能冠军宝座！后来他又加入了特斯拉，主持开发自动驾驶芯片。

个人名言：“我这个人没什么太大成就，只不过你们用过最好的CPU，都是我设计的。”大神彪悍的人生，闪耀灼目。

教父级人物的麾下肯定不止拥有一个大神部下，这里要说的“跳槽老部下”中还有另一个名为 Sribalan Santhanam（斯利巴兰·桑达南）的大神。

这位印度裔大神和“硅仙人”一样，都曾在DEC公司与大D哥共事过，后来也加入了SiByte。由于为人极其低调，故世人鲜知其存在。

但在研发专利方面，这却是不折不扣的技术狂人。据悉，20余年间，其提交的所有待审和过审专利共有32项！同时，他还是未来A13处理器背后的大功臣！

P. A. Semi 公司的“三巨头”已集齐，接下来苹果的目标定在了另一位阿拉伯裔大神——Johny Srouji（约翰尼·斯鲁吉）身上。

这位大神先是在 IBM 的以色列研发中心工作，后来被英特尔挖走；结果工作八年后又被 IBM 反挖回去，负责高性能计算芯片 POWER7 的研发。

研发工作进行到一半，他又在2008年被苹果挖走了，还被直接任命为苹果芯片团队的领头人。后面，苹果的芯片团队将大展身手！

（三）“苹果芯”帝国

虽然苹果收购的 P. A. Semi 公司拥有一群善于研发低功耗、高性能芯片的团队——天才工程师的人数高达150人！但是，创始人大D哥并非容易招抚的人物。

2009年底，大D哥带着几名骨干离开了苹果。所以，苹果的人才招揽与相关公司并购并没有暂停脚步，例如有位华人芯片大神——陈宗健便是此间加入苹果的。

2010年一月尾，苹果发布了初代 iPad，以及第一款自主设计的A4处理器。虽然这颗处理器仅仅只是三星 S5PC110（代号“蜂鸟”）处理器的魔改版本，但这只不过是苹果释放的一颗“烟雾弹”。

在发布自家首款处理器之后，仅仅过了三个月，Intrinsity公司就被苹果秘密收购了。刚好三星的“蜂鸟”处理器就是与该公司合作的产物——苹果“声东击西”的战略着实妙哉！

就这样，接收了 Intrinsity 公司的100多人团队后，苹果的芯片团队如虎添翼，研发进度大大加快。

也是在2010年，在业界有着“小库克”之称的苹果运营副总裁 Jeff Williams 赴台，与台积电创始人张忠谋及其夫人共进晚餐，席间双方谈论了一起合作的可能性。

2011年三月份，乔布斯发布了 A5 处理器，这次的CPU部分采用了 ARM 的双核公版架构——得益于核心数的增加其性能较前代直接翻倍！

2011年十月份，多次改变世界的乔布斯因癌症逝世，年仅56岁。此后，库克开始执掌苹果帝国，乔帮主对于“造芯梦”的执着，将由库克延续。

2012年初，苹果确认已经收购了以色列闪存芯片控制器厂商 Anobit，据报道收购金额高达5亿美元。同时还在以色列开设了一个新的研发中心，这是首个美国之外的苹果研发中心。

2012年三月份，苹果发布了首个带“X”后缀的芯片——A5X 处理器，这次主要是增加了 GPU 的核心数，以此换来了 GPU 性能的大幅提升。

2012年九月份激动人心的时刻终于到来——苹果发布了第一代自研 CPU 架构的A6处理器！这代的自研架构被命名为“ Swift”，其名与“迅捷”相关，可见性能之强！

据内部研发人员回忆：“当时，我们团队在没有参考设计的情况下，从指令集架构到最终送交制造，只花了18个月。而且已经能在 iPhone5 上运行，几乎没有bug。”

但更加不可思议的，还在后头。

2012年 ARMv8 指令集才刚开始授权，苹果就马上调拨团队小组攻关基于该指令集的第二代自研架构。而且又是只用了18个月，在没有任何参照的情况下就完成了！

2013年九月份，苹果第二代自研处理器——被命名为 Cyclone（旋风）架构，同时也是世界首款64位移动芯片——A7处理器发布。苹果可谓是不鸣则已，一鸣惊人！

到此为止，苹果的所有处理器还都是三星代工的；但是，台积电那边，可是一直没有放弃苹果这块超大“肥肉”的。

自打2010年初次会晤之后，台积电那边就开始紧锣密鼓地扩充产能，几年时间总共投资了90亿美元扩建厂房和生产线。

后来，为了绕过三星的专利堵截——三星称只要用到其一项专利便法院见，台积电还部署6000人的豪华工程师团队赶工，帮助苹果解决 A8 芯片设计所涉及的代工专利问题。

最终，台积电破纪录地在仅仅11个月后就量产了“完美无瑕”的A8芯片，三星也只能眼睁睁地看着苹果A8芯片大单就此流失，并目睹2014年九月份的 A8 处理器问世。

值得一提的是，A8 核心的第三代自研架构被命名为 Typhoon（台风），而台风这个音译多少和台湾有点关系，结合台积电代工的联系，可见苹果芯片架构命名的有趣性。

同时发布的还有初代 Apple Watch，该智能手表搭载的便是苹果自研之S系列芯片开山之作——S1处理器，这意味着苹果正式进入可穿戴芯片领域。

而搭载A8处理器的 iPhone6 系列手机，之后的市场表现直接“亮瞎”了分析师的眼睛——史上最畅销的智能手机因此而诞生，到2019年停产之时全球已售出2.5亿台！

由此可见三星的损失有多大！于是三星不再重点发展20nm节点工艺（A8处理器采用的便是这代制程工艺），而是大力开拓下一代的14nm节点。

2015年，三星14nm制程工艺开始大规模量产，而在这年台积电仅量产了16nm工艺！苹果见状，便分了2/5的订单给三星——只要技术够先进苹果不介意吃“回头草”。

就这样，2015年发布的 A9 处理器，就有了两个代工版本。而这次的第四代自研架构，命名就更为狂放了——直接给了“Twister（龙卷风）”的名字。

而有着霸气架构命名的A9处理器，也确实没有让苹果的芯片团队失望，其性能提升幅度堪比划时代的A7处理器！搭载这颗芯片的 iPhone6S 系列也因此成为了一代神机！

不过，在苹果笑开花的同时，三星却哭了。因为事后大家发现台积电代工的芯片版本竟然在能耗方面，较三星代工版本有着30%的优势！这个事件，此后被称为“芯片门”。

“芯片门”事件在当年闹得沸沸扬扬，此后持续发酵，最终苹果官方被迫发声：称这两个芯片版本的差异不会超过3%——换言之官方就是承认这两个版本有差别了！

于是，人们开始学习“热心网友”发布的教程（上图），以区分买到的新手机搭载的到底是台积电版本还是三星版本的芯片，三星代工芯片版本的手机迎来了一波“退货潮”。

经此一役，台积电分别坐拥苹果的100%信任和市场检验的“合格证书”，正式从苹果“备胎”转正；同时也彻底捏碎了三星的夺回苹果之梦，从此在芯片代工领域一路狂奔再无敌手。

2016年九月份发布的 A10 处理器是个过渡产品，采用了“2+2”的CPU架构设计：具体分别为2颗 Hurricane（飓风）大核和2颗 Zephyr（微风）小核，四核不能同开。

假如这场发布会就只有 A10 处理器和 iPhone7 系列的话，并不能在科技史上留下浓墨重彩的一笔，其重点是同时发布的一款极特别产品——AirPods。

这款耳机革命性的特征为：舍弃了以往市面上蓝牙耳机的那根传输线，通过苹果自研的 W1 芯片，实现了蓝牙信号监听，大幅提升了延迟、降噪、续航等各方面的体验。

苹果通过其强大的芯片研发能力，重新定义了“无线蓝牙耳机”这个产品，也直接掀起了消费电子市场的又一场革命！

2017年九月份，再次令世人惊叹的时候到了——苹果发布了全新的 A11 处理器。这次不仅首次加入了苹果自研的神经网络引擎，还集成了苹果的首个自研GPU！

而且，这次采用了全新的自研“2+4”CPU架构：包含2颗 Monsoon（季风）大核和4颗 Mistral（北风）小核，六核可以同时运行，多核性能直接暴涨！

此后发布的 A12、A13 和 A14 皆为同样的CPU架构和GPU架构，而其中又数A14最为特别，因为2020年十一月份发布的M1处理器便是以其为基础而研发的。

从1986年苹果开始造芯计划，到2020年 M1 问世，整整过了34年，苹果终于拥有了属于自己的桌面级处理器！

这颗 M1 处理器，在A14的基础上，CPU 方面增加了两颗 Firestorm（火风暴）大核，变成“4+4”架构，同时将大小核的主频调高；GPU 方面则是核心数翻倍至八核！

这颗处理器和手机芯片类似，采用了 SoC 设计，以超高集成度提升性能和能效。同时，还采用了统一内存架构，通过统一的内存池可以带来低延迟和高带宽的运行环境。

至于M1的 CPU 单核和多核性能，简单来说就是介于英特尔的 i7 和 i9 之间；而且，拥有强悍性能的同时，这款处理器的功耗还明显低于同级别的X86架构处理器！

纵横捭阖半个世纪，脚下全是挑战者尸骨，后来又做了多年“牙膏厂”的英特尔彻底傻了——“恋爱”长跑十五年终究留不住苹果“女神”！

而这款M1处理器只是个开始，往后苹果的芯片团队继续攻城拔寨，又陆续推出了 M1 Pro、M1 Max、M1 Ultra 以及M2系列、M3系列等芯片。

当然，质疑之声还是不少，毕竟苹果在桌面级处理器领域，失败了可不止一次。但是，苹果电脑的销量，是不会骗人的。

2021年，由于疫情影响，头部 PC 厂商销量皆大涨；可是到了2022年，随着疫情的退潮，全球销量前五名中，苹果（排名第四）是唯一实现正增长的！

与之形成鲜明对比的是，头部前三名的销量下跌幅度全都超过了15%，可谓惨不忍睹！

不过如今苹果在手机端处理器的竞争中，却已经被高通和联发科压得没有了脾气——最新的 A17 Pro 处理器懂的都懂，再加上高通在桌面端的不断尝试，苹果未来还将面临更多挑战。

假如乔帮主还在世的话，看到如今苹果终于可以不再依靠英特尔并拥有自身的“芯片帝国”时，心里会首先想起哪款产品呢？或许 iMac、iPod、iPhone 这几者皆有可能。

但可以肯定的是，初代iPhone居功至伟。正是这款划时代的产品降世，以及后继机型的贡献，苹果才拥有了芯片设计行业的“入场券”——源源不断的超级现金流。

此后，iPhone 那逐年大幅增长的销量又为苹果赢得了台积电的全力支持，进而反哺 iPhone 的净利润率，从而获得更多的研发资金；周而复始，良性循环，最终成就了M系列芯片。