蘋果晶元的輝煌，始於這家公司
來源：內容由半導體行業觀察（ID：icbank）編譯自cpushack，謝謝。
當蘋果在 2008 年收購 PA Semi 時，那是 iPhone 時代的開始，他們對蘋果為什麼要收購一家生產低功耗高性能 PowerPC 處理器的公司進行了很多猜測。尤其是 iPhone 在 ARM 上運行，而 Mac 已經從 PowerPC 遷移到 x86。
PA Semi 由 Daniel Dobberpuhl（他於 2019 年去世）於 2003 年創立。Dobberpuhl 是微處理器設計的真正偉人之一，他的職業生涯始於 DEC 的 T-11 和 MicroVAX，然後幫助 DEC 過渡到 Alpha RISC 設計 (21064)。正是 Dobberpuhl 在 Pal Alto（PA Semi 後來得名）創建了設計 DEC StrongARM 處理器的設計中心。一種處理器，後來被英特爾購買並成為 ARM 處理器的 XScale 系列。
英特爾收購 StrongARM 產品線後，他幫助創辦了 SiByte，製造基於 MIPS 的 RISC CPU，並在 SiByte 被 Broadcom 收購後繼續這樣做。因此，當他開始 PA Semi 時，與其說是關於 PowerPC，不如說是關於 RISC，PowerPC 恰好是他們選擇使用的架構。設計團隊在各種 CPU 架構方面擁有豐富的經驗，包括 SPARC、Itanium 和早期的 Opterons。由此你可以看到為什麼這次收購對蘋果如此有吸引力。
從 PA 成立到 Apple 接手這幾年（2003-2008 年），他們確實設計、營銷和銷售了基於他們所謂的 PA6T 內核的 PowerPC 處理器系列，稱為 PWRficient。PA6T-1682M 是雙核 PowerPC 處理器（13xxM 是單核版本），每個內核運行頻率高達 2GHz，具有 64K 的 L1 指令緩存和 64K 的 L1 數據緩存。它們由 TI 採用 65nm 工藝製造，運行電壓為 1.1V。L2 緩存是可擴展的，並在內核之間共享。在 1682M 中，這是一個帶有 ECC 的 2M 8 路高速緩存。最有用的功能之一是它們的時鐘步進。它們可以僅以每核幾瓦的功率降至 500MHz，然後在 25us 內恢復到完整的 2GHz。
在蘋果以 3 億美元收購 PA6T 之前，PA6T 只上市了幾個月（從 2007 年底到 2008 年 4 月），但在此期間，PA Semi 贏得了無數design win。Amiga 選擇它用於 AmigaOne X1000 計算機。AmigaOne 直到 2011 年才上市，這意味著雖然 PA Semi 被收購併完全由 Apple 控制，但他們仍然繼續為之前的客戶製造、支持和供應 1682M CPU。Amiga 肯定不足以推動蘋果繼續製造晶元嗎？
他們不是，但其他人是，而且 PA6T 是一個非常棒的處理器，它被美國國防承包商選擇並設計到許多計算機系統中，如果有人不喜歡改變，它的國防承包商，所以有一些在美國國防部的推動下，Apple 繼續生產（或者更確切地說是讓 TI 生產）PA6T 處理器。Curtis-Wright 將 PA6T 設計到他們新的 CHAMP-AV5 DSP VME64 板卡中，該板用於在眾多軍事應用中進行信號處理。他們還在 VPX3-125 SBC 中使用了 PA6T（1.5GHz）。在 PA6T 中設計的 Themis 計算機、NEC、Mercury 和其他計算機。另一家基於 PA6T 的電路板製造商 Extreme Engineering 將該設計稱為「開創性」。
如果 PA Semi 沒有被 Apple 吞併，那麼看看 PA Semi 能取得怎樣的成就會很有趣。很明顯，我們看到了 PA 團隊在 Apple 使用其 A 系列處理器時所取得的成就，但很明顯 PA 對 PowerPC 架構也有一些特別之處。
蘋果一手建立起晶元帝國
幾年來，蘋果一直在穩步設計越來越多的處理器晶元。控制處理器是蘋果長期垂直整合運動中最新和最大的一步。如今，蘋果已經為其iPhone、iPad、Mac和手錶生產了許多晶元。
很早之前，喬布斯就認為，蘋果就應該擁有其產品內部的技術，而不是依賴多家其他晶元製造商的晶元混搭。所以，2008年，蘋果收購了PA Semi，開始了其自研之路。自研晶元是個燒錢的生意，但只要該公司每年銷售3億台設備，蘋果進軍複雜而昂貴的晶元業務就很有意義。而事實也證明，蘋果自研晶元是一項明智的舉措。
首先是手機晶元，2010年蘋果內部設計出第一款處理器A4。此後的A系列晶元憑藉在工藝製程、CPU架構和GPU核心上的代代改進，一直是移動平台上高性能晶元的代表。下圖展示了到A11晶元的歷年開發時間和主要特點，如今蘋果的A系列晶元已經到了A15仿生晶元。
蘋果最重要的移動設備晶元一覽（圖源：Blomberg）
再就是蘋果手錶晶元S系列，2015年蘋果為其手錶研發了第一款晶元S1，2016年蘋果又相繼推出了S1P和S2，2017年發布了S3，如今已到了S7晶元。
然後是蘋果的無線晶元W系列和H系列，2016年蘋果研發出了第一款無線晶元W1，第一代AirPods用的便是W1晶元，真無線耳機AirPods一經推出，便收到業界廣泛的追捧。2017年蘋果特意為Apple watch 3 研發了能支持藍牙的W2晶元。2018年蘋果又研發出了W3晶元。2021年，蘋果又一款自研晶元H1問世，相比原來的W1主要是加強了無線連接表現。
2019年蘋果推出了超寬頻技術U1晶元，iPhone 11和Apple Watch S6是首款配備U1的設備。U1中的U是指的UWB技術，因為蘋果的加入，UWB技術也引起了業界的廣泛關注，筆者在此前的《UWB晶元熱潮乍起？》中介紹了UWB的國內行業玩家積極湧入的動態。
2020年11月，蘋果放棄X86架構，推出了基於Arm的Mac電腦晶元M1，M1晶元的推出使得蘋果將自己與PC行業的其他公司進一步區分開來。正如iPhone塑造了智能手機市場一樣，Apple的新設計自由度可能會對其他PC製造商產生影響。
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