蘋果公司曾經遇到了一個麻煩：雖然iPhone極其暢銷，但Mac電腦的銷量卻停滯不前。Mac的設計和性能並沒有讓顧客們感到怦然心動。然而，五年後，Mac銷量飆升。這一局面的扭轉源於蘋果不同尋常、持續多年的努力來打造世界上最先進的芯片設計業務之一。
Mac問題暴露
2017年，就在蘋果憑藉iPhone和Apple Watch中的自研芯片斬獲成功的果實時，它卻面臨著消費者對其Mac系列產品的強烈抵制，其產品被認為越來越落後。
蘋果高管召集科技博主舉行了一場圓桌會議，做了一件公司很少做的事：為面向專業人士的高端Mac電腦存在的缺陷公開道歉，並承諾更好的產品正在研發中。然而，批評的聲音擴大到了蘋果高端電腦以外產品上。就在那次認錯的幾個月後，仍採用英特爾芯片的新款筆記本電腦因性能令人失望而受到批評，其中包括為防止電腦過熱而有所保留的計算能力。蘋果隨後發布了軟件更新來解決這個問題。Mac的銷售停滯不前，與占公司收入近三分之二的iPhone業務相比黯然失色。
一些行業觀察人士暗示，可能是英特爾自身的失誤迫使蘋果自研芯片。英特爾的創新步伐已經放緩，質量也受到了影響。
“這是異常糟糕的。我們在蘋果的夥伴成為了架構問題的頭號歸檔者。結果非常非常糟糕。當你的客戶發現的漏洞幾乎和你自己發現的一樣多時，你就不是在正確的方向上。” 行業刊物《PC Gamer》在2020年援引前英特爾工程師弗朗西斯·佩德諾爾(François Piednoël)的話稱。佩德諾爾證實了上述言論。他補充說，英特爾現在受益於新領導層，並取得了進步。
拋棄英特爾
在前英特爾工程師、IBM高管約翰·斯魯吉(Johny Srouji)的帶領下，蘋果半導體部門啟動了一項風險很大的項目：用自研芯片取代蘋果筆記本電腦和台式機15年來使用的英特爾處理器。這些M1芯片比英特爾的更節能，能夠讓Mac運行速度更快，產生的熱量更少，為蘋果電腦產品線的復興奠定了基礎。就在供應鏈中斷會導致芯片市場其他領域出現混亂之際，該公司現在已經控制了一個關鍵部件。
庫克心腹斯魯吉
此前，斯魯吉領導的芯片部門已經為iPhone設計了芯片，幫助蘋果提高了智能手機和電腦的盈利能力，也為蘋果進軍汽車或擴展現實頭戴設備等潛在未來產品打下了基礎。M1家族的第四個也是最後一個版本——M1 ultra在上個月發布，專為高端Mac電腦設計，目標用戶是視頻和圖形專業人士。
其他科技巨頭現在正試圖效仿蘋果的做法。特斯拉、亞馬遜和(Facebook母公司Meta都在開發自己的芯片，以滿足無人駕駛汽車、數據中心和虛擬現實等專業應用更強大的計算需求。與此同時，英特爾(等芯片供應商正爭相改變戰略，大舉投資，為其他公司代工芯片。
在最初對蘋果的自研芯片設計不屑一顧之後，英特爾表示將認真對待這一競爭威脅。“他們做得很好，”英特爾CEO帕特·基辛格(Pat Gelsinger)去年秋天接受採訪時說，“所以我要做的就是開發出一個比他們的自研芯片更好的芯片。我希望能贏回他們的這部分業務。”
英特爾在一份聲明中重申，該公司專註於開發和製造性能優於競爭對手的處理器。英特爾表示：“沒有任何其他芯片供應商能夠與英特爾驅動系統提供的性能、軟件兼容性和形狀因素選擇相匹配。”
痛苦抉擇
對於任何一家公司來說，決定拋棄一家重要供應商，並將其生產轉向公司內部，都是站上了一個痛苦的十字路口。而且，斯魯吉能否成功開發出M1芯片還遠未確定——特別是在2020年新冠病毒大流行威脅到它的推出時。
與此同時，推出M1芯片也要求蘋果改寫其運營方式，以避免疫情帶來的延誤。為此，蘋果不得不利用斯魯吉長達14年的幕後工作。他已經在全球範圍內把蘋果芯片團隊從45人擴大到了數千人，包括他的祖國以色列。
“我從生活中學到的經驗是：你要想清楚所有你能控制的事情，然後你必須保持靈活、適應性，強大到足以在當事情不按計劃發展時挺過去。”蘋果硬件技術高級副總裁斯魯吉在一次罕見的採訪中說，“新冠肺炎就是一個例子。”
在2008年加入蘋果后，現年57歲的斯魯吉最初為iPhone開發芯片。他根據蘋果設備的特定需求設計芯片，這種方法使得蘋果能夠開發出一種更強大、更高效的芯片，而不是使用供應商現成的、必須滿足通用要求的芯片。
Mac年銷售額在2020年M1芯片推出后大漲
對於一個依賴電池運行、在執行視頻和遊戲等需要大量處理器性能的任務時一次可以使用幾個小時的設備來說，這種芯片很重要。結果是，蘋果從2010年開始為iPhone開發的基於ARM架構的芯片，幫助提高了電池壽命，並允許設備更好地集成軟件，以突破其他功能的性能極限，比如它的相機系統，該系統通過複雜的算法來改善照片的光線和對焦。
研究公司CCS Insight分析師韋恩·林(Wayne Lam)稱，蘋果在追求這一戰略的過程中已成為“半導體巨頭”。他估計，蘋果去年在內部半導體業務上的支出將使其成為全球按收入計算的第12大芯片公司。這一巨變使得英特爾把部分注意力轉移到代工業務上，生產那些曾經購買英特爾芯片的公司設計的芯片。
“一開始感覺這似乎有點瘋狂，他們竟然會考慮把英特爾趕出去，”跟蹤半導體行業近50年的獨立分析師邁克·德姆勒(Mike Demler)表示，“結果，這讓它們成為了一個總體上更佔主導地位的平台。”
軟件適配挑戰
對於蘋果來說，向自研芯片過渡可能會給公司的軟件工程師帶來麻煩。十多年來，蘋果的Mac電腦一直依賴英特爾的芯片。現在，這些程序員必須編寫既能在舊芯片上運行又能在新芯片上運行的軟件。2006年，蘋果就遇到過這種問題。當時該公司從早期的PowerPC芯片轉向英特爾芯片。知情人士稱，當時的這一轉變導致蘋果筆記本的主電路板在最後一刻進行了多次修改。“很多人擔心我們會遇到同樣的問題”。
斯魯吉承認，戰略的改變在公司內部面臨激烈爭論，因為電腦製造商以前從未在公司內部設計過這樣的組件。這樣做的風險是巨大的——一個失誤將是令人尷尬和代價高昂的。
他的團隊面臨的挑戰之一是如何滿足各種蘋果電腦機型的不同需求，從999美元的入門級MacBook Air到數千美元的高端台式電腦。
蘋果硬件工程師試圖根據其特殊需求儘可能高效地設計芯片，而公司的軟件設計師則對電腦進行了調整，以滿足其最需要的配置，比如流暢的視頻遊戲圖像。
“首先和最重要的是，如果我們這樣做，我們能提供更好的產品嗎？”斯魯吉在談到這場辯論時說，“這是首要問題。這和芯片無關。蘋果不是一家芯片公司。”
下一步，他的團隊必須弄清楚，在加強團隊能力處理更多產品，並預測技術發展方向的同時，他們是否能夠交付和執行。蘋果需要在為下一代產品開發組件的同時，每年生產數億台設備。
“我不是只做一次，到此為止，”斯魯吉表示，“這會持續一年又一年。這是一項巨大的努力。”
最終，蘋果決定將其iPhone芯片戰略擴展到Mac上，建立一個可擴展的芯片架構，從iPhone芯片到電腦芯片，並努力確保其軟件在第一天就能原生適配。許多第三方軟件開發者已經熟悉了蘋果芯片，這幫助了蘋果的轉型。蘋果將開發技術，使配備M1芯片的Mac能夠使用為英特爾芯片版Mac開發的程序。
斯魯吉成庫克心腹
一位前工程經理說，斯魯吉的團隊已經成為產品開發的核心，多年來他的影響力悄然增長，尤其是當他展示出平衡工程需求和業務需求的能力時。
多年來，蘋果在研發投資和收購小型公司方面投入了數十億美元，以支持其芯片團隊，其中包括收購帕洛阿爾托半導體公司(Palo Alto Semiconductor)，該公司以生產耗電量小的微處理器而著稱。
自2015年以來，斯魯吉一直是蘋果CEO蒂姆·庫克(Tim Cook)為數不多的心腹之一。2019年，有傳言稱他將重返英特爾擔任CEO，當時該公司步履蹣跚。
蘋果已推出四款M1芯片
在蘋果加州總部外，斯魯吉自稱是一位汽車愛好者，對德國工程有濃厚興趣。他喜歡他的車就像喜歡他的芯片，用他的話說是：“速度和激情。”
在他的下屬經理和第三方心目中，斯魯吉以要求殘酷的事實而出名，他的會議關注的是問題，而不是成功。
Synopsys CEO阿特·德赫斯(Aart de Geus)稱，在他能回憶起的每一次與斯魯吉的會議上，這位高管都在推動與會者繼續改進。Synopsys幫助蘋果和其他公司提升芯片性能。“他們只對最好的東西感興趣。”德赫斯說。
新冠疫情衝擊芯片測試
最大的擔憂之一要數新冠疫情的暴發，這可能會破壞蘋果為了在2020年秋季推出M1芯片而進行的多年準備工作。就在蘋果開始在投入生產前進行艱巨的測試以驗證芯片時，該公司也開始執行遠程工作命令。芯片生產是一個勞動密集型過程，需要工程師們擠在顯微鏡前檢查早期芯片的質量。
對於蘋果來說，推遲新芯片的生產進展不是一個選擇。因此，斯魯吉着手設計一種新的動態測試流程。知情人士稱，該團隊在整個實驗室都安裝了攝像頭，這樣工程師就可以遠程檢查芯片。這是一種曾經難以想象的改變，因為在蘋果，保密和控制是至高無上的。
芯片測試因疫情變得困難
這種轉變之所以能夠順利過渡，部分歸因於斯魯吉的團隊分佈在全球各地，他們已經習慣了通過視頻電話開展業務，並跨時區工作，他們在聖地亞哥和德國慕尼黑等遙遠的地方協調工作。該公司正在這兩個地方投資數十億美元，將業務擴展到為其無線技術能力設計芯片。
隨着芯片在2020年通過最終驗證，台積電工廠可以開始啟動生產。這家芯片代工巨頭也為英特爾生產芯片。CCS Insight的分析師韋恩·林認為，自研芯片讓蘋果降低了從英特爾等供應商購買芯片的成本。“他們顯然是在省錢。”他說。
在2020年11月的蘋果年度產品發布會上，蘋果高管們通過預先錄製的視頻介紹新產品。斯魯吉對M1芯片的介紹是在公司的實驗室錄製的，他提供了關於新芯片性能的重要細節，並宣稱：“M1是Mac的突破性芯片。”
第一批用上M1芯片的電腦是不久之後上市銷售的MacBook Air和Mac Mini，隨後是在2021年推出的配備M1 Pro和M1 Max芯片到更高性能版電腦。第一款M1芯片擁有160億個晶體管。這個數字只會隨着性能更強的M1版本而增加。今年3月，與MacStudio電腦一起推出的M1 Ultra擁有1140億個晶體管，圖形處理單元的尺寸是第一款M1的8倍。
斯魯吉遵守了典型的蘋果風格，對未來可能會發生什麼保持沉默，包括蘋果是否為自動駕駛汽車開發了自己的強大處理器，類似於特斯拉為汽車開發處理器。
“我不打算談論這些。”他笑着說。