自研芯片的好處：蘋果省出4個小米，0.78個華爲

蘋果公司發佈自研的M1芯片後，市場的注意力集中到它優秀的性能和功耗表現上，很少有人注意到，它給蘋果帶來的經濟效益提升有多大。外媒報道，IBM一位高管估算，蘋果因爲M1芯片節省25億美元的硬件成本，按當前匯率計算，合大約164億元人民幣。

這名高管的算法是這樣的，每片M1芯片的生產成本在40到50美元之間，蘋果從英特爾購買酷睿i5處理器的進貨價在175到250美元之間，每片M1給蘋果省下135美元到200美元，在將MacBook Air和MacBook Pro的處理器全部更換爲M1芯片後，蘋果將節省25億美元花費。

說實話，這筆錢只是蘋果自研M1節省成本的冰山一角，因爲沒有考慮16英寸版MacBook Pro、iMac/Pro，以及即將復出的12英寸MacBook ，這些產品的英特爾CPU都要被替換掉。

聊到這裡，順帶說說廣爲流傳的一個謬誤。公開報道稱，英特爾來自蘋果的收入佔比大約是5%，2019年英特爾營業收入爲720億美元，按此計算，蘋果從英特爾購買CPU的費用不超過36億美元，這筆錢平攤到蘋果銷售的4721萬臺電腦（2019年IDC數據）上，相當於每臺電腦的CPU的採購費用大約爲76.3美元，實際上10代酷睿i3的乞丐版都要122美元/片，即使蘋果是英特爾大客戶，也不大可能6折拿貨，何況蘋果還動不動就搞定製，更難以超低折扣拿貨。

所以，來自蘋果的收入佔英特爾總收入5%的說法並不靠譜，真實的數據要更大，反過來說，M1芯片給蘋果節省的採購費也將十分可觀。

Mac採購的英特爾處理器，包括i5、i7、i9和至強，i5只是MacBook裡最低端的處理器，爲便於估算，假設每顆處理器按i5、每片212美元估算，4700餘萬臺Mac使蘋果需要向英特爾交納大約99.86億美元採購費。2020財年，Mac收入爲286億美元，僅花在CPU上的費用就達到至少28.6%，如果替換成蘋果自己的芯片，按前文說的最高50美元/片估算，保守估計每年會節省大約76億美元，合人民幣499.78億元。如果蘋果電腦的售價保持不變，等於每年增加近500億元利潤。

2019年，小米集團淨利潤爲117.6億元，華爲集團爲627億元。換句話說，蘋果採用自研芯片，每年等於省出4.25個小米的利潤，大約0.78個華爲賺的錢。這就是能自研芯片的好處。這也可以說明，在X86架構市場，絕大部分利潤都被英特爾拿走了。

蘋果自研芯片，得到的不僅僅是看得見的財務報表上絢麗的數字，還有芯片設計成本的降低。

芯片的設計有個顯著特點，一個架構通常要用三到四代產品，架構相同的產品迭代時，往往在架構優化和工藝製程上做點文章，只要其中一項改進優化，就可以算推出一代新產品。這種模式的好處是開發成本低（畢竟不是全新產品），短板是性能提升不明顯。這種玩法，民間俗稱“擠牙膏”。

英特爾之所以被稱爲牙膏廠，就是因爲“擠牙膏”遊戲玩得讓市場厭煩了。

當然，喜歡“擠牙膏”不僅僅是英特爾，實際上芯片設計公司都喜歡玩。IP核授權大廠ARM將“擠牙膏”遊戲玩得爐火純青，CPU核中A76、A77和A78都是同樣架構，所以每一代性能提升實際都不大，A78性能相比A77提升大約20%，大部分功勞要感謝採用5nm工藝製程。

“擠牙膏”已成爲行業“明規則”，其中原因並不複雜，因爲芯片設計的最大壓力在架構上，消耗了大部分成本，如果架構設計成功，後續迭代產品只需更改不超過25%的設計代碼，邊際成本較小。當然，如果全新的架構失敗，風險也相當大。

英特爾2000年發佈的Pentium 4處理器，採用全新架構，是繼1995年出品的Pentium Pro之後的第一款全新設計的處理器，結果因爲高頻率低性能翻車。但迫於成本壓力，英特爾還是咬牙將Pentium 4用了5年，結果差點被AMD迎頭趕上。那段時間，AMD過的風聲水起，卻是英特爾最灰暗的歲月之一，弄得CEO貝瑞特不得不公開下跪道歉。

此外，芯片設計大廠還喜歡對同一架構的內核的頻率、緩存、內核數量等動刀，從而得到不同檔次的芯片產品。大家熟知的高通將驍龍855的CPU大核頻率提升120MHz，GPU頻率提升87Hz，然後取名驍龍855+上市。

可以看出，巧妙地“擠牙膏”和嫺熟的“刀法”，是芯片設計商降低成本的必修課。回到前文的蘋果M1芯片，它也是嫺熟刀法的成果：和A14芯片相同的架構，但頻率更高、內核數量增加。對蘋果來說，M1不是額外設計的產品，所以不會增加多少設計成本，相反由於採用相同的工藝製程，還可以降低流片成本。

這就是自研芯片的收穫，當你跨過專業門檻，有了穩定的架構，就可以開始疊牀架屋，“擠”或“削”出不同的芯片產品，不再成爲上游廠商的現金奶牛。這一遊戲規則不僅適用於電腦CPU，也適用於手機SoC芯片，這也是在未來，頭部手機大廠要走的更遠，都需要自研芯片的原因之一。