1. 芯片獨立
先說說芯片獨立，難。
你看最近幾年，芯片國產化浪潮一波高過一波，頭部手機廠商也紛紛加入芯片制造行業，要說造芯片那大家都在造，但要做到蘋果這樣子的 SoC 獨立，那是非常非常難。
先來看看蘋果，我們都知道蘋果是一家 FabLess 半導體公司，只負責芯片設計，芯片制造需要晶圓代工廠商來完成，比如三星電子（Samsung Semi）或者臺積電（TSMC）。
所謂冰凍三尺非一日之寒，蘋果要獲得現在 A 系列和 M 系列優秀的能耗比和性能表現，和十年如一日的研發投入、堅持和正確路線都是分不開的。
讓我們來看看一些重要的時間節點：
蘋果最早是從 A4 開始就自己搞芯片設計，那是 2010 年。
蘋果開始自研架構，Swift，A7，是 2012 年。
蘋果 A7 開始使用 64 位架構，那是 2013 年。
蘋果芯片的性能和能耗比領先，在我看來有這么幾個主要原因：
- 先進的架構設計團隊
- 領先的工藝節點
- 割舍歷史包袱的強大執行力
1.1. 架構
第一個原因，架構設計這塊，蘋果從自主研發的初期就以重金挖角 PA Semi、Intrinsity 等芯片設計公司，豐富的人才積累和設計經驗讓蘋果的芯片設計有了鮮明的特點——注重能耗比和 IPC、注重單核新能，并不惜通過高成本的先進制造工藝和昂貴的大面積寬、深流水線核心來完成這一設計目標。
由于蘋果自從開創了智能手機時代以來，一直把持著智能手機市場利潤的大頭，就形成了一個良性循環，高端手機可以養活昂貴的芯片設計和制造，而高性能的芯片又進一步地反哺產品的市場表現。
上圖來自 AnandTech，展示了近幾年旗艦 SoC 們的能耗表現，縱軸為性能，越高越好，橫軸為能耗，越低越好，也就是說，點的大小代表單位時間功耗，單位為 W。
也就是說點越小越好，點的坐標越靠左上越好。
為了方便讀圖，我將各個 SoC 的小核心和大核心進行了連線。
可以看到在先進的架構加持下，A15 的能效核心（E-Core），或者說小核心，性能已經來到了 A78 中核的水平，而 Android 陣營作為小核心的 A55 則僅有 A15 E 核心的 1/3-1/4 性能但能耗要高 2-3 倍，而性能核心的架構差距同樣巨大。
而且需要指出的是——自研架構不代表療效好。
同樣擁有悠久自研歷史、投入巨大且背靠自家三星電子 FAB 的三星，在 M 系列架構上就頻頻翻車，M5 架構更是搞出了中核性能，超超超超超超超超超超超超超超大核功耗的全球喜劇。
M5 大核心性能直逼 865 中核，功耗比驍龍 888 還高 12%，也不知道是誰給三星電子的勇氣當年在新加坡版的小屏旗艦 S20 上塞了這枚 Exynos 990 的，燙了我一年。以至于我換到驍龍 888 的時候第一個感嘆是：真他媽涼快啊！
然后三星這個自研團隊就被砍了，我只能說砍得好。
所以不要迷信自研，自研是一回事，自研出來的東西牛逼又是另外完全不相干的一回事。
再多嘴一句，最近幾年大家都在用 A76 和衍生架構（比如 A77、A78、X1、X2 等等），ARM 公版這幾年并沒有特別巨大的提升，大家對 Kirin 9000 的美好印象也是因為 A77 + TSMC 工藝，如果趕上這兩年，我覺得就算是海思團隊也會挺難的。
但世事無常。
近幾年，蘋果芯片團隊人才流失頗為嚴重。
2019 年，Gerard Williams，蘋果首席 CPU 架構師出走，創立了 NUVIA，帶走了蘋果 SoC 的數位核心人物和百余位工程師，而這家目標打造 1W 1000 分 GeekBench 5 的公司，于 2021 年被高通收購。
原型芯片 Phoenix 表現優秀，而基于 NUVIA 新架構的產品預計將于 2023 年投產，改變近幾年來基于公版 ARM 架構高通移動芯片能耗比方面的乏力表現。
過去 8 年內擔任 Mac 系統架構總監的 Wilcox 也離開蘋果，前往 Intel 設計工程部門 SoC 擔任 CTO 技術總監一職。Rivos 這家初創公司同樣吸納了來自蘋果的大量芯片設計師。
當然，蘋果也沒有任由自己的人才流失，去年蘋果聘請了 A76 架構之父 Mike Filippo 前往蘋果就職，作為近幾代 ARM 公版架構的原點——A77、A78、乃至 X1、X2，都脫胎于 A76 這次架構的成功大改。
未來這幾年，隨著各路大佬易幟，究竟芯片市場會有著什么樣的風云變幻，真的很令人期待。
1.2. 先進制造工藝
蘋果一直使用業界領先的制造工藝節點，先進的工藝節點能夠提高密度、縮減芯片面積、提升芯片性能——當然也可能因為工藝節點翻車而導致發熱、性能不佳，這是一把雙刃劍。
憑借著蘋果巨大的出貨體量和與 FAB 的深入合作，蘋果每次都能拿到大量的產能排期，也能利用芯片工藝優勢拉開產品性能。
你以為 NVIDIA 和 高通 不想用 TSMC 的先進工藝嗎？當然想，但是除了高昂的價格以外，要和 Apple 搶產能也絕對不是一個容易的事情，TSMC 與 Apple 的緊密合作關系，讓 Apple 在面對排期時候有更加從容的談判空間。
此前，有一家公司在臺積電營收貢獻，做到了蘋果的 60%，那就是華為海思，彼時華為對 TSMC 營收貢獻比達到了 14%，而蘋果的對 TSMC 營收的貢獻則是 23% 左右。
在華為海思受到貿易戰和制裁等一系列打擊之后，華為空出來這 14% 的份額其實并沒有被蘋果或者其它手機廠商消化掉，蘋果仍然是 25% 左右的營收，空出來的份額被聯發科、AMD、高通、博通等許多公司一起消化了。
值得指出的是，Intel 作為目前 TSMC 營收占比很小的客戶，卻準備提前預定 TSMC 3nm 的大量產能，雖然具體情況仍然洽談中，但據信這與 Intel 14 代酷睿即將引入的 multi tile 設計有關，GPU tile 將會交由臺積電 5nm/3nm 工藝制造。
要想在這種情況下與蘋果和 Intel 搶占先進產能，不僅是需要錢，更是需要持續砸錢。
1.3 割舍歷史包袱的強大執行力
這個事情主要體現在蘋果轉型的果斷和決絕。
如果沒有蘋果對自己生態強大的統治力，這事兒也做不到。
比如說 OS X 10.6 之后就開始純 64bit 版本，2019 macOS 10.15 直接槍斃 32bit 應用支持。
iPhone 5s 引入 64 位后就開始逐漸槍斃 32bit 兼容性，少了一堆指令集，不用重新加載 32bit 的依賴庫，于是 iOS 2015 年要求所有應用支持 64bit，然后 2017 年 iOS 槍斃了所有 32bit 應用，A11 開始為純 64bit SoC。
Cortex-A 這邊呢，Android L（5.0）引入了 64bit，但是直到 2022 年了，最新的驍龍 8 Gen 1 仍然擁有 3 個支持 32bit 程序的 Cortex-A710 核心，而 2023 年 ARM 才會開始給 32bit 從架構級別送終。
如果說硬件是為了遷就軟件，那 Android 平臺的碎片化就為各個手機廠商造成了更大的麻煩，2019 年 8 月，Play Store 才開始要求強制 64bit，比蘋果慢了 4 年。
2021 年，64bit Android 設備的 Play Store 才開始停止下載 32bit 應用。
而作為第一批擁抱 準 純 64bit Android SoC 8 Gen 1的小米（因為這個 SoC 雖然兼容 32bit 但是只有 64bit 效果才最好），則在小米 12 發布后開始在小米應用商店提供 64bit 應用專區，Android 廠商都在嘗試對碎片化、甩掉歷史包袱努力，但開發者的跟進實在是慢，微信和淘寶 2017 年 64bit 版本應用就上架 iOS 了——因為不更新就下架了，但是 64bit 的 Android app 要直到 2019 年 Play Store 開始強制要求 64bit 才公開了 64bit 版本，也就是說，很大程度上，這些東西仍然需要慢慢去推動。
而 Windows 的歷史包袱就更重了，Office 套件都有大量 32bit 組件，更別說第三方應用了。
所以要決斷，和蘋果的強大生態統治力也是分不開的。
1.4 不積硅步，無以至千里
說了這么多，也是時候聊回，獨立芯片到底有多難了。
難，太難了。
但是難不代表不去做，更不代表不做。
即使是蘋果，在射頻方面也沒有辦法獨立搞自己的 Modem，要么集成或者外拐 Intel、博通、高通——當然現在它們也在嘗試自己做了，這個是后話。
華為做過，但是華為的海思麒麟 Kirin 也不是一朝一夕之間成功的，也拿出過 K3V2 這種除了自研好像哪哪都不行的東西……但是給予它們一點時間，它就能成長為一個同樣 fabulous 的 FABless 公司（糟糕的諧音雙關梗變多了）——盡管仍然沒有搞自研架構，CPU 仍然用的是 ARM，GPU 仍然用的是 Mali 就是了，NPU 曾經買的是寒武紀的 IP 但后來改為自研，ISP 方面深度集成，已經很了不起了。
同樣嘗試涉足 SoC 的領域，在國內的另外一個苗子就是小米了，小米也曾經拿出過澎湃 S1 這枚 SoC，也是少數幾個曾經做出 SoC 級別產品的廠家。
而近幾年，我們也可以看到，出于各種原因，廠家紛紛下廠造芯了。
vivo 拿出了 V1 影像處理芯片，并開始嘗試利用獨立顯示芯片輔助 SoC 減負。
OPPO 拿出了 TSMC 6nm 的影像 NPU 馬里亞納 X，將超高清 Raw 域視頻處理進行實現。
小米則布局更加豐富一些，涉及影像的有 pre-ISP 澎湃 C1，也有業界第一枚諧振充電芯片澎湃 P1，在影像方面應該過段時間還會有新品出現。
而 Google，同樣下廠開始搞芯片，Pixel 2 時代引入的 PVC 將實時 HDR+ 帶給了第三方應用，也自研了 Tensor 芯片，將 HDRNet 4K60p 帶到了手機上，還有 Titan M2 安全核心等。
三星 Exynos 系列芯片則跌跌撞撞，在自研 M 系列核心領先公版架構一段時間后又被公版架構甩開，成為行業之恥，回歸公版 ARM + Mali 后，又不甘落后開始于 AMD 合作開始搞 RDNA 2 架構的移動版。
大家都在各自的方向上努力著，給予它們一點時間，才會有成果，芯片不是今天搞明天出東西的行業，需要持續砸錢、砸人、而且還需要一點運氣押對技術路線，太難了。
我不喜歡用宏大情懷的敘事來講述自研芯片的故事，盡管這可能是這個分裂、分化、分陣營時代不可避免的。
但我衷心希望參加芯片設計與研發的廠家更多一些，這樣子手機市場也好、科技世界也好，會更有趣一點、更多樣化一點。
大家都能展現自己對移動、桌面、各種各樣計算方式未來的獨特愿景，并去以各自不同的方式實現它，這是我最簡單的祝愿。
2. 系統獨立
相較于芯片獨立，系統獨立就……難說很多了。
畢竟芯片這個東西，大家都不是自己造——除了 Intel、三星這種自家有 FAB 的，誰還不是搞個設計然后讓 FAB 造咋地？
而要設計，又有買 IP、完全自研等一大堆方式，但大家多少對獨立設計是有概念的。
系統的話，現在國內 Android 都是深度定制，那你說誰家是獨立的嗎，我相信大家都不會說自己有。
你說某號稱不是 Android 的 HarmonyOS 系統是獨立的嗎？我覺得也沒有。
在系統獨立的必要性方面，雖然最近俄羅斯出現了各種無法訪問代碼，但停止服務的是代碼托管，而不是開源的社區本身。
民用領域沒有必要把現有的輪子丟掉再造一個，但你可以改得它更好用。
現在搞一套完全封閉的東西，純屬于和自己過不去和消費者也過不去，野蠻生長的時代已經過去了，甚至連阿里 YunOS 可能魔改的程度都比現在某些自研系統高。
錯過的時代就是錯過了。
當年 Apple 和 Nokia/Microsoft 選擇了封閉，微軟移動沒活下來，Google 選擇了開放，大家都選擇了 Google。
既然大家當年選擇了擁抱開源，那就應該利用開源社區的特色和優勢，打造自己的長刃，而不是把自己的利器打斷，去從頭再造。
以上就是我對芯片和系統獨立的一點淺薄想法，姑且在此拋磚引玉，希望大家進行深入討論，如有不足，還請斧正。
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