苹果芯片的辉煌，始于这家公司

? ? 当苹果在 2008 年收购 PA Semi 时，那是 iPhone 时代的开始，他们对苹果为什么要收购一家生产低功耗高性能 PowerPC 处理器的公司进行了很多猜测。尤其是 iPhone 在 ARM 上运行，而 Mac 已经从 PowerPC 迁移到 x86。
? ? PA Semi 由 Daniel Dobberpuhl（他于 2019 年去世）于 2003 年创立。Dobberpuhl 是微处理器设计的真正伟人之一，他的职业生涯始于 DEC 的 T-11 和 MicroVAX，然后帮助 DEC 过渡到 Alpha RISC 设计 (21064)。正是 Dobberpuhl 在 Pal Alto（PA Semi 后来得名）创建了设计 DEC StrongARM 处理器的设计中心。一种处理器，后来被英特尔购买并成为 ARM 处理器的 XScale 系列。
? ? 英特尔收购 StrongARM 产品线后，他帮助创办了 SiByte，制造基于 MIPS 的 RISC CPU，并在 SiByte 被 Broadcom 收购后继续这样做。因此，当他开始 PA Semi 时，与其说是关于 PowerPC，不如说是关于 RISC，PowerPC 恰好是他们选择使用的架构。设计团队在各种 CPU 架构方面拥有丰富的经验，包括 SPARC、Itanium 和早期的 Opterons。由此你可以看到为什么这次收购对苹果如此有吸引力。
? ? 从 PA 成立到 Apple 接手这几年（2003-2008 年），他们确实设计、营销和销售了基于他们所谓的 PA6T 内核的 PowerPC 处理器系列，称为 PWRficient。PA6T-1682M 是双核 PowerPC 处理器（13xxM 是单核版本），每个内核运行频率高达 2GHz，具有 64K 的 L1 指令缓存和 64K 的 L1 数据缓存。它们由 TI 采用 65nm 工艺制造，运行电压为 1.1V。L2 缓存是可扩展的，并在内核之间共享。在 1682M 中，这是一个带有 ECC 的 2M 8 路高速缓存。最有用的功能之一是它们的时钟步进。它们可以仅以每核几瓦的功率降至 500MHz，然后在 25us 内恢复到完整的 2GHz。
? ? 在苹果以 3 亿美元收购 PA6T 之前，PA6T 只上市了几个月（从 2007 年底到 2008 年 4 月），但在此期间，PA Semi 赢得了无数design win。Amiga 选择它用于 AmigaOne X1000 计算机。AmigaOne 直到 2011 年才上市，这意味着虽然 PA Semi 被收购并完全由 Apple 控制，但他们仍然继续为之前的客户制造、支持和供应 1682M CPU。Amiga 肯定不足以推动苹果继续制造芯片吗？
? ? 他们不是，但其他人是，而且 PA6T 是一个非常棒的处理器，它被美国国防承包商选择并设计到许多计算机系统中，如果有人不喜欢改变，它的国防承包商，所以有一些在美国国防部的推动下，Apple 继续生产（或者更确切地说是让 TI 生产）PA6T 处理器。Curtis-Wright 将 PA6T 设计到他们新的 CHAMP-AV5 DSP VME64 板卡中，该板用于在众多军事应用中进行信号处理。他们还在 VPX3-125 SBC 中使用了 PA6T（1.5GHz）。在 PA6T 中设计的 Themis 计算机、NEC、Mercury 和其他计算机。另一家基于 PA6T 的电路板制造商 Extreme Engineering 将该设计称为“开创性”。
? ? 如果 PA Semi 没有被 Apple 吞并，那么看看 PA Semi 能取得怎样的成就会很有趣。很明显，我们看到了 PA 团队在 Apple 使用其 A 系列处理器时所取得的成就，但很明显 PA 对 PowerPC 架构也有一些特别之处。
? ? 苹果一手建立起芯片帝国
? ? 几年来，苹果一直在稳步设计越来越多的处理器芯片。控制处理器是苹果长期垂直整合运动中最新和最大的一步。如今，苹果已经为其iPhone、iPad、Mac和手表生产了许多芯片。
? ? 很早之前，乔布斯就认为，苹果就应该拥有其产品内部的技术，而不是依赖多家其他芯片制造商的芯片混搭。所以，2008年，苹果收购了PA Semi，开始了其自研之路。自研芯片是个烧钱的生意，但只要该公司每年销售3亿台设备，苹果进军复杂而昂贵的芯片业务就很有意义。而事实也证明，苹果自研芯片是一项明智的举措。
? ? 首先是手机芯片，2010年苹果内部设计出第一款处理器A4。此后的A系列芯片凭借在工艺制程、CPU架构和GPU核心上的代代改进，一直是移动平台上高性能芯片的代表。下图展示了到A11芯片的历年开发时间和主要特点，如今苹果的A系列芯片已经到了A15仿生芯片。
? ? 再就是苹果手表芯片S系列，2015年苹果为其手表研发了第一款芯片S1，2016年苹果又相继推出了S1P和S2，2017年发布了S3，如今已到了S7芯片。
? ? 然后是苹果的无线芯片W系列和H系列，2016年苹果研发出了第一款无线芯片W1，第一代AirPods用的便是W1芯片，真无线耳机AirPods一经推出，便收到业界广泛的追捧。2017年苹果特意为Apple watch 3 研发了能支持蓝牙的W2芯片。2018年苹果又研发出了W3芯片。2021年，苹果又一款自研芯片H1问世，相比原来的W1主要是加强了无线连接表现。
? ? 2019年苹果推出了超宽带技术U1芯片，iPhone 11和Apple Watch S6是首款配备U1的设备。U1中的U是指的UWB技术，因为苹果的加入，UWB技术也引起了业界的广泛关注，笔者在此前的《UWB芯片热潮乍起？》中介绍了UWB的国内行业玩家积极涌入的动态。
? ? 2020年11月，苹果放弃X86架构，推出了基于Arm的Mac电脑芯片M1，M1芯片的推出使得苹果将自己与PC行业的其他公司进一步区分开来。正如iPhone塑造了智能手机市场一样，Apple的新设计自由度可能会对其他PC制造商产生影响。