Apple Mac揮別x86架構,全面採用ARM架構

2020年Apple於WWDC(Worldwide Developers Conference)宣布,Mac處理器將由Intel x86架構(x86 architecture)轉換到專屬ARM架構(proprietary ARM-based chip family)。

Apple目前已經在iPhone與iPad等行動裝置上,成功使用自己設計的ARM架構晶片,Mac未來將全面採用Apple自己設計的Silicon處理器。

關於Apple決定Mac採用專屬ARM架構的這個行動,我們認為可以由3個方向探討:

(1)Apple已累積足夠的晶片設計實力,也具備軟硬體整合能力

Arm商業策略(不同於Intel自產自銷),以銷售設計圖與收取權利金為主,讓Apple與其他企業可以設計完全符合自己喜好的處理器,快速地客製化。

Apple在開發晶片上累積了很多技術,除了CPU、GPU之外,還有NPU元件,可以讓處理器加速機器學習的效能。此外,還有能耗管理、音訊與影像處理,安全性等技術。

與傳統的處理器廠商不同,Apple有能力將這些與軟體和應用整合在一起。

Apple在iPhone已經累積相當的設計實力,並且也有成功擴散到其它產品的經驗,包括iPad、Apple Watch與AirPods等。所以,這時候將能力延伸至Mac,不但能夠運用之前的經驗,而且更能夠透過思考需求端,回頭重新設計Mac硬體,讓Mac軟硬體整合更加完善。

未來,Mac不但能與Apple不同裝置之間的溝通更順暢,也能確保使用者更好的體驗。所以,整合軟硬體就顯得相當重要,一方面要能回應使用者的需求,另一方面也能享受Apple打造的生態圈。

(2)期待複製iPhone成功經驗,也讓Mac成為iPad Pro的一員

Intel處理器這幾年雖然在個人電腦產品推出速度已經趨緩,事實上,Apple在Mac的產品藍圖並不那麼緊追Intel,甚至是相當不積極。例如,Intel處理器通常在每年10月發佈,而Apple卻往往在次年第一季甚至是第二季,才在Mac高階機種引進新的Intel處理器。

長期追求產品最佳體驗的Apple,應該是逐漸發現,已經無法透過自己在處理器以外的晶片設計,以及本身軟體的優化,來達到筆記型電腦最重要也是最基本的續航力要求。

iPhone的成功更讓Apple確信,Mac需要完全掌握硬體;所以,Apple需要ARM架構的低功耗、熱散易,以及最重要的續航力特點。這樣完全透過自行設計的軟硬體的Mac,才能帶來足夠的創新。

可以預見,Apple在此的計畫是,將iPhone的成功複製到Mac上,在此同時,也計畫讓Mac成為iPad Pro的一員。

這與Apple之前想以高階iPad取代Mac的策略正好相反,因為以目前iPad Pro的設計,仍然無法符合大多數電腦使用者的主流需求。

這個任務目前看起來更加確定改由Mac承接。因此,Mac未來需要能夠搭載Microsoft Office、Adobe Lightroom與Photoshop等第三方重要的生產力工具,成為可以處理許多檔案與同時開啟多個視窗的iPad Pro。

所以,Apple希望能夠引入iPhone愛好者,在熟悉的介面下無縫接軌使用Mac。同時,Apple也希望以Mac充實iPad的高階產品群。

(3)降低供應鏈成本,擴大議價能力

在iPhone規模經濟效應下,相關成本也越來越便宜。

Apple長久以來都持續整合軟硬體的關鍵零組件,當Apple將Mac加入其ARM架構陣營,便能同時與iPhone、iPad等產品一起規劃;顯現在供應鏈的管理上,Apple將有更大掌控能力。

其次,Apple本身就有設計晶片的能力,可以輕易實現共用晶片設計;不但能重新規劃各項產品的定位,當然也能降低全部的開發成本。

再者,Apple長期與晶圓代工大廠TSMC(Taiwan Semiconductor Manufacturing Company)合作生產晶片。TSMC的製程技術能力已經超越Intel,所以,在TSMC的協助下,Apple可以確保產品世代更迭,同時也能持續降低生產成本。

最後,由於採用了相同的架構,搭載Apple自己研發晶片的Mac,將能夠運行於iPhone與iPad等的原生軟體。

換句話說,Apple能讓開發者的軟體全部適用於所有Apple產品上,讓開發者享有綜效。所以,Mac也將會吸引更多的iPhone或ARM架構的開發者,在未來為Mac積極發展軟體,而Apple的整體議價能力也將會更強

Apple的下一步:整合軟硬體是為了打造服務的舒適圈

1984年Apple將Mac從MOS 8位元6502處理器系列轉向Motorola 68K架構;1994年轉向PowerPC架構;2005年轉向至Intel x86架構;直至2020年再度轉向至ARM架構。每一次Apple轉換處理器架構或多或少都反映了當時Apple商業策略的轉變。

跟2005年相比,Apple這次也是由小眾市場投向大眾市場;只不過上次是採取個人電腦主流的架構,這次表面上是轉向市場更大的手機市場,但實際上則是看中行動裝置背後隱藏的服務商機。

為什麼呢?讓我們先簡單看一下Apple財務報表。

基本上,Apple近幾年來每季毛利率都能穩定在37%-38%間,其中,硬體部份的毛利率約30%-33%,服務則是高達63%-65%。營業利益率則是受淡旺季與產品週期性影響較大,約在21%-28%間。

在產品營收結構方面,由2020年1-3月這一季的數字來看,最大的變化是iPhone比重已經由最高峰70%(2017年10-12月),來到50%左右。

至於iPad與Mac營收比重,則是穩定維持在6%-9%,以及7%-11%區間。

穿戴式(Wearables)裝置與家用配件(Home and Accessories)(包括:AirPods,、Apple TV、Apple Watch、Beats、HomePodTM、iPod touch,以及Apple品牌與第三方的配件等)則是維持10-11%比重(自2019年4-6月以來)。

值得注意的是高毛利的服務(Services)營收(包括:Apple數位內容商店與串流營收、AppleCare、授權金與產品附屬的服務等,例如,Maps、Siri、iCloud與Apple TV+等),已經創下歷史以來最高的營收比重23%(2020年1-3月)。

結構上,Apple營收目前仍有約77%來自於硬體銷售。

當Apple完全擁抱ARM架構,能同時考量電腦、手機與平板等未來時,又會設計出什麼樣的晶片與作業系統?

答案應該是以創造Apple各項產品無縫接軌的生態圈,除了要讓使用者在產品上有極佳的體驗外,最大的目標,則是要讓使用者樂於使用Apple所提供的各項服務。

為了達到這個目標,Apple十分積極以併購方式佈局在服務上,包括大數據、人工智慧與邊緣運算等,都是為了更加了解使用者,以提供更適合的服務。

例如,2020年1月併購Xnor.ai,其擁有提高機器學習演算法運算效率的相關技術,這項併購可以補足Apple邊緣運算應用能力。讓Apple執行人工智慧演算法的晶片,實現在臉部辨識、自然語言處理,以及擴增實境(augmented reality; AR)等功能。如此便可以大幅降低產品對雲端的依賴,強化資料隱私的安全性。

此外,4月併購Voysis,則是讓Apple取得完整的語言與深度學習技術。5月併購Inductiv,可以讓Apple運用人工智慧,執行自動辨識並且更正資料的錯誤。5月另一項重要的併購則是NextVR,其擁有拍攝、壓縮、傳輸與內容顯示等虛擬實境(virtual reality; VR)技術,有助於強化Apple近幾年在 AR/VR 領域的布局。

所以,Apple完全擁抱ARM架構,就打造生態圈的技術面上,僅僅是踏出第一步。為了創造專屬於Apple使用者的服務舒適圈,可以預見Apple接下來會有更多的併購行動發生。