掙扎兩年蘋果重新向Imagination低頭：自研GPU究竟難在何處？

繼谷歌與salesforce的聯(lián)姻傳聞之后，蘋果也與早已分道揚(yáng)鑣的芯片IP公司Imagination破鏡重圓。

1月2日，Imagination官方宣布與蘋果達(dá)成新的多年期授權(quán)協(xié)議，當(dāng)然咯，需要支付授權(quán)費(fèi)。

Imagination這家公司，2000年開始就聚焦于移動GPU的開發(fā)，與蘋果的合作也從第一代iPhone就開始了，此后蘋果A系列處理器就一直依賴于Imagination的技術(shù)授權(quán)。

變故則發(fā)生在2017年，蘋果宣布“單飛”，走上了自研GPU的道路，導(dǎo)致Imagination股價一落千丈，最后不得不賣身給私募基金。

結(jié)果，蘋果宣布“兩年不使用Imagination技術(shù)”的雄心壯志，妥妥滴被再度合作而打臉。

在商言商，并沒有什么不合理之處。不過縱觀全球手機(jī)廠商，都對自研GPU充滿了雄心壯志，比如三星就傳出在奧斯汀和圣何塞部署了GPU研發(fā)團(tuán)隊。

直接從芯片IP公司中購買授權(quán)究竟有何不妥？自研GPU能否成為手機(jī)廠商們一次重新洗牌的契機(jī)呢？

蘋果與Imagination的塑料兄弟情

手機(jī)廠商自研GPU，以三星、華為這樣的技術(shù)領(lǐng)軍者為首，并且近兩來才陸續(xù)開始有一些大動作。

這條路上到底有怎樣的風(fēng)景與荊棘，無論廠商還是大眾恐怕都有些沒有底。從這個角度看，蘋果與Imagination的數(shù)年糾葛，就成了一面很好的鏡子。

眾所周知，GPU圖形處理單元，主要是在移動智能設(shè)備芯片中處理與圖形有關(guān)的任務(wù)，比如2D/3D游戲畫面，或是其他可視化應(yīng)用程序的用戶界面，像是桌面平移這樣的UI效果，以及看視頻、打游戲的體驗，都需要由GPU的性能來支撐。

這也是為什么，從2007年第一代iPhone開始，蘋果就與Imagination產(chǎn)生了命定的淵源。

盡管合作順利，蘋果的GPU自研計劃從來沒有下線過。2013年，蘋果就曾召集了業(yè)內(nèi)許多人才組建了相關(guān)團(tuán)隊，其中不乏IBM、AMD、飛思卡爾等芯片制造商的工程師，比如AMD前圖形設(shè)計首席技術(shù)官Raja Koduri。

然后呢？蘋果一通操作猛如虎，一看結(jié)果……就是以Raja Koduri重返A(chǔ)MD、與Imagination續(xù)簽授權(quán)而告終。

類似的嘗試在2016年又來了一波。這一次蘋果將挖人的魔爪伸向了合作伙伴Imagination。據(jù)科技媒體BI報道，當(dāng)時至少有25位原Imagination公司的研發(fā)人員跳槽去了蘋果，有6位還是高級研發(fā)人員。說蘋果把Imagination的人才“挖空”也差不離了。

恐怕這也是為什么，蘋果對自己的GPU研發(fā)之路自信滿滿，并在2017年放出話來，聲稱“將在未來兩年內(nèi)放棄使用Imagination的一切技術(shù)”，這也直接導(dǎo)致了Imagination的賣身。

療效也顯而易見，從A11仿生芯片開始，蘋果就宣布其中集成的GPU（也包括ISP、解碼器等）都是自己研發(fā)的，從實際效果來看，也確實比此前A10的架構(gòu)要更加強(qiáng)勁，問世時還被冠以“性能怪獸”的稱號。

不過，蘋果真能徹底擺脫Imagination的影響嗎？從兩年后的重歸于好就能找到答案，并不。

早在2017年蘋果宣布斷交之際，Imagination官方就曾回應(yīng)，認(rèn)為蘋果想要繞開自己的專利技術(shù)，做出更好的GPU，并不容易。

事實也是如此，A11中的GPU內(nèi)核設(shè)計，就與此前Imagination的Rogue非常相似，應(yīng)該是架構(gòu)級授權(quán)。2018年推出的A12中，其GPU也依然支持PVRTC（Imagination的專利PowerVR紋理壓縮），顯然，蘋果依然逃脫不了Imagination的IP基礎(chǔ)壓制。而從最新的授權(quán)協(xié)議來看，A13恐怕也難以規(guī)避Imagination的技術(shù)專利。

當(dāng)然，被掣肘的不只蘋果。自研GPU的孤徑，也同樣存在于其他手機(jī)廠商與GPU芯片廠商的關(guān)系中。

手機(jī)廠商與GPU廠商為何如此微妙？

與蘋果相比，其他手機(jī)廠商與GPU芯片公司的矛盾并沒有如此激烈。

一方面，Imagination的失利，主要是與蘋果利益捆綁過深，以至于在“被拋棄”后，在移動手機(jī)市場的份額一落千丈，曾經(jīng)的“郎心似鐵”，自然也讓二者的和好更具戲劇性。反觀其他GPU巨頭玩家，比如高通和ARM，都將客戶資源分散在不同的籃子里，自然也不至于爆發(fā)這樣的顯著沖突。

不過，伴隨著三星、華為等手機(jī)SoC廠商技術(shù)實力的崛起，從CPU到GPU逐漸自研，正在成為明顯的趨勢。2018年就有消息指出，三星計劃開發(fā)自家的GPU并在 Galaxy系列手機(jī)上使用。其位于美國奧斯汀的研發(fā)中心也吸納了來自聯(lián)發(fā)科等芯片廠商的員工。

甚至Imagination 的市場營銷與傳播副總裁David Harold也曾對媒體表示過——“鑒于GPU的重要性，很多公司致力于自己研發(fā)。對于這件事，我并不感到意外。過去已經(jīng)有一些公司在這樣做了。”

手機(jī)廠商都執(zhí)著于自研GPU，主要涉及三個核心原因：

首先是眼前利益。

GPU三強(qiáng)都是以IP開放授權(quán)的模式與手機(jī)廠商進(jìn)行合作，也就是說，手機(jī)廠商必須接受高昂的授權(quán)費(fèi)，這無疑直接導(dǎo)致了手機(jī)品牌難以在成本上與友商拉開差距。

其次是短期優(yōu)勢。

伴隨著智能手機(jī)市場進(jìn)入成熟期，能否在性能、交互體驗等方面找到差異化，成為手機(jī)廠商的生存關(guān)鍵。而公版GPU往往所會向各個手機(jī)芯片企業(yè)公開，升級周期也基本一致。手機(jī)廠商想要與讓自家產(chǎn)品拉開距離，也會有所限制。比如讓蘋果下定決心進(jìn)行自研的，就是高通GPU Adreno系列對Imagination GPU的碾壓，導(dǎo)致蘋果A9的效率比驍龍821弱，這怎么能忍？而三星的自研夢，也源自于ARM架構(gòu)被蘋果處理器的碾壓。

總而言之，芯片的技術(shù)能力越強(qiáng)，手機(jī)廠商的市場護(hù)城河就越牢固。既然隊友不給力，那不如自己carry全場。

最后也是最關(guān)鍵的考量，則來自長遠(yuǎn)的供應(yīng)鏈控制。

智能手機(jī)的發(fā)展，正在向芯片SoC、軟硬件協(xié)同、泛終端融合等趨勢邁進(jìn)。而這些都考驗著手機(jī)廠商對技術(shù)供應(yīng)鏈的控制能力。

一方面，智能手機(jī)的性能提升，必須盡可能保證軟件與硬件的充分契合，進(jìn)而才能在使用中效果更佳穩(wěn)定。

比如華為GPU Turbo技術(shù)，就是軟硬件協(xié)同優(yōu)化移動游戲體驗的典范。iPhone此前也出現(xiàn)過一款攝影App，利用GPU對拍攝的視頻進(jìn)行實時降噪處理。這些實用功能的協(xié)同開發(fā)，自研能力就成了基本的支撐。

同時，手機(jī)功能的繼續(xù)拓展，已經(jīng)很難在形態(tài)上做出新文章，此前iPhone X的底部上滑手勢，就被質(zhì)疑是模仿了 2010 年的 Palm 公司的 WebOS。新的賣點(diǎn)必然要從芯片技術(shù)的突破中獲得，比如蘋果A11實現(xiàn)的面部識別Face ID的領(lǐng)先，（不完全的）自研GPU則是功能差異化的前提。

此外，GPU技術(shù)還與VR/AR、泛終端等新智慧趨勢息息相關(guān)。智能手機(jī)未來想要支撐這些創(chuàng)新型應(yīng)用，比如與智能汽車的融合，都離不開圖形處理、視覺交互等GPU的重要能力，這也要求手機(jī)廠商對芯片、顯示器等重要零部件擁有自主掌控權(quán)。否則只能跟隨上游廠商的研發(fā)規(guī)劃來亦步亦趨，顯然十分被動。

自研大潮面前，上游廠商何以自保？

當(dāng)然，上述優(yōu)勢都是針對手機(jī)廠商而言。

它們對自由的向往，自然會對高通、ARM，包括復(fù)蘇的Imagination都產(chǎn)生不小的打擊。

因為有實力的手機(jī)廠商已經(jīng)基本可以擺脫對上游CPU和基帶的依賴，這也就意味著，一旦GPU自研成功，那么上游IP廠商就要丟掉飯碗。

目前來看，芯片廠商主要有兩個安全鎖：

一是加固基礎(chǔ)專利的護(hù)城河。

GPU需要復(fù)雜的IP，這也導(dǎo)致攻破基礎(chǔ)專利的門檻較高，對于新入局者來說，想要繞開這些基礎(chǔ)專利，其開發(fā)進(jìn)程就要低效很多，這恐怕也是蘋果折騰兩年后重新?lián)肀magination的主要原因。因此，SoC芯片廠商與GPU上游公司進(jìn)行聯(lián)合協(xié)作，可能會成為更快發(fā)力的選項。

二是尋找智能手機(jī)之外的沃土。

可以看到的是，有實力推動自研GPU的基本都是蘋果、三星、華為這樣的手機(jī)領(lǐng)軍廠商，而在AR/VR/智能駕駛等新興終端市場，GPU的需求也在持續(xù)增加，但相關(guān)垂直芯片企業(yè)鮮少能夠具備自研GPU的能力，在此領(lǐng)域展開廣泛合作，將是GPU上游廠商的新市場機(jī)遇。實際上，Imagination在被并購之后，就在大舉發(fā)力中端的移動、數(shù)字電視/機(jī)頂盒（DTV / STB）、消費(fèi)安全等領(lǐng)域。

總體來看，蘋果的自研GPU之路，也是向產(chǎn)業(yè)鏈上游突破的艱難縮影。輕松搞出優(yōu)秀CPU的蘋果，也在GPU上難畢其功，其中既有人才、生態(tài)、技術(shù)、成本等的諸多限制，也需要靜待時間來成就的堅定耐心。至少，需要先行進(jìn)在路上。

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