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自研芯片的好处:苹果省出4个小米,0.78个华为

2020-11-22 11:37:18 来源: 华尔街见闻 举报
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苹果自研芯片,得到的不仅仅是看得见的财务报表上节省了500亿元,还有芯片设计成本的降低。

苹果公司发布自研的M1芯片后,市场的注意力集中到它优秀的性能和功耗表现上,很少有人注意到,它给苹果带来的经济效益提升有多大。外媒报道,IBM一位高管估算,苹果因为M1芯片节省25亿美元的硬件成本,按当前汇率计算,合大约164亿元人民币。

这名高管的算法是这样的,每片M1芯片的生产成本在40到50美元之间,苹果从英特尔购买酷睿i5处理器的进货价在175到250美元之间,每片M1给苹果省下135美元到200美元,在将MacBook Air和MacBook Pro的处理器全部更换为M1芯片后,苹果将节省25亿美元花费。

说实话,这笔钱只是苹果自研M1节省成本的冰山一角,因为没有考虑16英寸版MacBook Pro、iMac/Pro,以及即将复出的12英寸MacBook ,这些产品的英特尔CPU都要被替换掉。

聊到这里,顺带说说广为流传的一个谬误。公开报道称,英特尔来自苹果的收入占比大约是5%,2019年英特尔营业收入为720亿美元,按此计算,苹果从英特尔购买CPU的费用不超过36亿美元,这笔钱平摊到苹果销售的4721万台电脑(2019年IDC数据)上,相当于每台电脑的CPU的采购费用大约为76.3美元,实际上10代酷睿i3的乞丐版都要122美元/片,即使苹果是英特尔大客户,也不大可能6折拿货,何况苹果还动不动就搞定制,更难以超低折扣拿货。

所以,来自苹果的收入占英特尔总收入5%的说法并不靠谱,真实的数据要更大,反过来说,M1芯片给苹果节省的采购费也将十分可观。

Mac采购的英特尔处理器,包括i5、i7、i9和至强,i5只是MacBook里最低端的处理器,为便于估算,假设每颗处理器按i5、每片212美元估算,4700余万台Mac使苹果需要向英特尔交纳大约99.86亿美元采购费。2020财年,Mac收入为286亿美元,仅花在CPU上的费用就达到至少28.6%,如果替换成苹果自己的芯片,按前文说的最高50美元/片估算,保守估计每年会节省大约76亿美元,合人民币499.78亿元。如果苹果电脑的售价保持不变,等于每年增加近500亿元利润。

2019年,小米集团净利润为117.6亿元,华为集团为627亿元。换句话说,苹果采用自研芯片,每年等于省出4.25个小米的利润,大约0.78个华为赚的钱。这就是能自研芯片的好处。这也可以说明,在X86架构市场,绝大部分利润都被英特尔拿走了。

苹果自研芯片,得到的不仅仅是看得见的财务报表上绚丽的数字,还有芯片设计成本的降低。

芯片的设计有个显著特点,一个架构通常要用三到四代产品,架构相同的产品迭代时,往往在架构优化和工艺制程上做点文章,只要其中一项改进优化,就可以算推出一代新产品。这种模式的好处是开发成本低(毕竟不是全新产品),短板是性能提升不明显。这种玩法,民间俗称“挤牙膏”。

英特尔之所以被称为牙膏厂,就是因为“挤牙膏”游戏玩得让市场厌烦了。

当然,喜欢“挤牙膏”不仅仅是英特尔,实际上芯片设计公司都喜欢玩。IP核授权大厂ARM将“挤牙膏”游戏玩得炉火纯青,CPU核中A76、A77和A78都是同样架构,所以每一代性能提升实际都不大,A78性能相比A77提升大约20%,大部分功劳要感谢采用5nm工艺制程。

“挤牙膏”已成为行业“明规则”,其中原因并不复杂,因为芯片设计的最大压力在架构上,消耗了大部分成本,如果架构设计成功,后续迭代产品只需更改不超过25%的设计代码,边际成本较小。当然,如果全新的架构失败,风险也相当大。

英特尔2000年发布的Pentium 4处理器,采用全新架构,是继1995年出品的Pentium Pro之后的第一款全新设计的处理器,结果因为高频率低性能翻车。但迫于成本压力,英特尔还是咬牙将Pentium 4用了5年,结果差点被AMD迎头赶上。那段时间,AMD过的风声水起,却是英特尔最灰暗的岁月之一,弄得CEO贝瑞特不得不公开下跪道歉。

此外,芯片设计大厂还喜欢对同一架构的内核的频率、缓存、内核数量等动刀,从而得到不同档次的芯片产品。大家熟知的高通将骁龙855的CPU大核频率提升120MHz,GPU频率提升87Hz,然后取名骁龙855+上市。

可以看出,巧妙地“挤牙膏”和娴熟的“刀法”,是芯片设计商降低成本的必修课。回到前文的苹果M1芯片,它也是娴熟刀法的成果:和A14芯片相同的架构,但频率更高、内核数量增加。对苹果来说,M1不是额外设计的产品,所以不会增加多少设计成本,相反由于采用相同的工艺制程,还可以降低流片成本。

这就是自研芯片的收获,当你跨过专业门槛,有了稳定的架构,就可以开始叠床架屋,“挤”或“削”出不同的芯片产品,不再成为上游厂商的现金奶牛。这一游戏规则不仅适用于电脑CPU,也适用于手机SoC芯片,这也是在未来,头部手机大厂要走的更远,都需要自研芯片的原因之一。

杨泽宇 本文来源:华尔街见闻 责任编辑:杨泽宇_NF6036
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