2008年4月，Apple以2.78億美元的代價(jià)，收購(gòu)了一間無(wú)晶圓廠芯片設(shè)計(jì)公司 （Fabless Design House），得到150名天才工程師，那間公司叫做P.A. Semi，位于美國(guó)加州Santa Clara （也剛好是Intel總部所在地），創(chuàng)立于2003年，由曾在2003年獲頒IEEE Solid State Circuits Award的芯片設(shè)計(jì)大師Daniel W. Dobberpuhl所成立。今日Apple的A系列與M系列處理器之所以能夠有今天的表現(xiàn)與地位，除了封閉性生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)的先天優(yōu)勢(shì)，P.A. Semi團(tuán)隊(duì)絕對(duì)居功厥偉。
Daniel W. Dobberpuhl早在1976年就加盟DEC，參與過(guò)80年代這間公司最成功的產(chǎn)品MicroVAX（將大多數(shù)的VAX復(fù)雜指令轉(zhuǎn)由軟件仿真，處理器碰到這些指令就觸發(fā)例外，讓操作系統(tǒng)搞定，結(jié)果芯片總面積縮小到五分之一，還足以提供90%原生VAX效能），也歷經(jīng)過(guò)對(duì)后世影響深遠(yuǎn)的DEC Alpha 21064與StrongARM。在這之前，隨著StrongARM從DEC移轉(zhuǎn)給Intel，Daniel W. Dobberpuhl也創(chuàng)立了SiBytes，專(zhuān)注于MIPS指令集的高速網(wǎng)絡(luò)處理器，在2000年被Broadcom并購(gòu)。他本人在2019年10月26日辭世，享年74歲。
為何筆者要特別提這件事？因?yàn)橥瑯哟^(guò)DEC （Alpha 21164, 21264） 的「處理器游俠」Jim Keller在1999年入職SiBytes，接著在Broadcom擔(dān)任首席架構(gòu)師，又在2004年轉(zhuǎn)戰(zhàn)P.A. Semi任職工程副總裁，在Daniel W. Dobberpuhl的領(lǐng)導(dǎo)下，累積了低功耗RISC處理器的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，直到2008年P(guān).A. Semi被Apple并購(gòu)，也仍留在Apple服務(wù)一段不短的時(shí)日，參與了A4和A5的研發(fā)工作。
P.A. Semi當(dāng)時(shí)的研發(fā)重點(diǎn)是名為PWRficient的產(chǎn)品線，顧名思義，就是追求極致能耗比的處理器，總計(jì)分成3個(gè)部份：兼容PowerPC指令集的PA6T核心、CONEXIUM芯片內(nèi)鏈接架構(gòu)、ENVOI I/O子系統(tǒng)。后來(lái)Apple自研處理器的諸多特色，都可在PWRficient摸索到其蹤跡，也可從其遺產(chǎn)，判斷Apple自家芯片未來(lái)的可能方向。
其PA6T核心在頻率2GHz時(shí)，最高功耗不超過(guò)7W，1.5GHz時(shí)更低至4W，雙核心的PA6T-1692M在頻率2GHz時(shí)，整顆標(biāo)準(zhǔn)功耗僅13W，最高也不超過(guò)25W，相較于同時(shí)期衍生于服務(wù)器應(yīng)用的IBM PowerPC（如PowerPC 970家族），無(wú)論同頻率效能（SPEC CPU 2000） 和能耗比，均享有壓倒性的優(yōu)勢(shì)。
這一頁(yè)的內(nèi)容非常的震撼，只要有經(jīng)歷過(guò)2005年的科科們，或多或少都知道下面的數(shù)字，代表的是什么意思，這也是Apple愿意買(mǎi)下這間公司的主因。
省電歸省電，PA6T仍是貨真價(jià)實(shí)的多指令派發(fā)、非順序執(zhí)行的高校能微架構(gòu)，浮點(diǎn)運(yùn)算性能尤其出色，約為同頻率IBM PowerPC 970的2倍。也因此，當(dāng)時(shí)不乏Apple將改用P.A. Semi產(chǎn)品的謠傳，只不過(guò)，Steve Jobs卻在2005年選擇了Intel。
但這并不代表Apple不重視P.A. Semi的價(jià)值，而P.A. Semi也并非如外界的刻板印象，只想作低功耗的低階產(chǎn)品。反之，P.A. Semi的PWRficient一開(kāi)始就放眼各式各樣的應(yīng)用，并具備強(qiáng)大的多核心延展性。根據(jù)已知的規(guī)劃，PWRficient將會(huì)有16核的版本。
服務(wù)器應(yīng)用也是P.A. Semi鎖定的目標(biāo)。換言之，P.A. Semi的野心可歸納為1條公式：StrongARM的低功耗 + Alpha等級(jí)的高效能 + PowerPC指令集兼容性。
不過(guò)Apple收購(gòu)P.A. Semi后也并非一帆風(fēng)順，雖然接收了150名天才工程師，但Dan Dobberpuhl與數(shù)名重要的工程師，據(jù)傳因?qū)?間公司的整合方式與股票獎(jiǎng)勵(lì)不滿，在2009年底先后離開(kāi)了Apple，一起創(chuàng)立了Agnilux，不到1年的時(shí)間就被Google買(mǎi)走。這次Daniel W. Dobberpuhl并沒(méi)有跟著進(jìn)入Google，而成為機(jī)器視覺(jué)廠商Movidius的董事會(huì)主席，而Movidius則在2016年成為Intel的一部分。
Apple吃掉P.A. Semi后，卻遲遲看不到自家芯片、甚至是獨(dú)創(chuàng)核心微架構(gòu)問(wèn)世，那么他們?cè)撛趺崔k？我們將時(shí)間軸拉回到Apple在2010年4月發(fā)表首款自研處理器A4（APL0398），其設(shè)計(jì)衍生于Samsung S5PC110A01，最主要的差別在于GPU換成Apple長(zhǎng)期偏好的PowerVR SGX系列，但那完全一模一樣的ARM Cortex-A8核心卻是大有來(lái)頭—因?yàn)榈玫絀ntrinsity這間公司的技術(shù)加持，并延續(xù)了和Samsung合作 “Hummingbird” 的成果，頻率從ARM公版的650MHz，一舉推進(jìn)到1GHz大關(guān)。
由22名業(yè)界老兵成立于1999年、設(shè)立在美國(guó)德州奧斯汀的Intrinsity，其技術(shù)強(qiáng)項(xiàng)在于優(yōu)化的Wave Pipeline （無(wú)鎖存管線） 電路設(shè)計(jì)，將其命名為FastMATH。Apple認(rèn)知到這間公司的重要性后，就馬上收入囊中，但過(guò)程卻極度低調(diào)，連金額都無(wú)人知悉 （據(jù)說(shuō)是5000萬(wàn)美元，但也有其他的版本），唯一可以確定的是，Apple的目的非常明確，就是為了A4處理器。接著，出自于P.A. Semi團(tuán)隊(duì)的獨(dú)特微架構(gòu)Swift，就在2012年9月的A6堂堂登場(chǎng)，開(kāi)啟了Apple Silicon之路。
Intrinsity的FastMATH最有名的成功案例，是1顆超低功耗的MIPS32指令集處理器 （請(qǐng)各位科科務(wù)必仔細(xì)看這張簡(jiǎn)報(bào)的內(nèi)容，盲目追求簡(jiǎn)單迅速便宜的VIA Centaur簡(jiǎn)直是馬上遜掉了）。Apple得到Intrinsity后，更讓從P.A. Semi獲得的深厚功力，提升到更高的高度。如何將這些特殊的技術(shù)，有效應(yīng)用到臺(tái)積電的最新制程和設(shè)計(jì)工具，也算是Apple厲害的地方。
爬文至此，各位親愛(ài)的讀者們，是否能夠以古鑒今，猜猜Apple Silicon的下一步會(huì)往哪邊走？但假使Apple當(dāng)年直接用P.A. Semi的芯片打造MacBook Air，而不是連根拔起的轉(zhuǎn)進(jìn)Intel，那么計(jì)算器工業(yè)界的歷史，恐怕就會(huì)被整個(gè)重新改寫(xiě)，最起碼IBM的Power Everywhere看來(lái)就不會(huì)變成幻夢(mèng)一場(chǎng)。