過去，大家都知道蘋果的iPhone、iPad擁有著業(yè)內(nèi)最強(qiáng)的圖形（游戲）性能，特別是iOS系統(tǒng)一批“主機(jī)級(jí)”的游戲大作令其他廠商和用戶稱羨。不過，之后三星在S7、S8兩代手機(jī)上大幅度“堆料”，12核、20核的Mali GPU簡(jiǎn)單粗暴地把圖形性能提升到了業(yè)界頂尖水準(zhǔn)，也算是“反殺成功”。
然而，最近，蘋果和三星接連宣布，要放棄合作多年的GPU供應(yīng)商，全面轉(zhuǎn)向自主研發(fā)GPU架構(gòu)。特別是蘋果拋棄Imagination ，更是在業(yè)界激起千層浪——要知道蘋果可是后者的股東，iPhone7上的GPU更是Imagination專門為蘋果定制的，其他廠商想買都買不到。這樣的“親密關(guān)系”說分就分，蘋果的決意可見一斑。
那么問題就來了：“自研GPU”到底有什么魔力，以至于蘋果三星不約而同地“壯士斷腕”，花費(fèi)巨量人力物力去“從頭開始”呢？
“自研GPU”其實(shí)遠(yuǎn)比想象的要難
一談到“自主研發(fā)”的好處，大家腦海里首先想到的也許是省錢、產(chǎn)能不受制于人、安全可控等等。但實(shí)際上很多朋友知道，我國現(xiàn)存的所有“自主CPU”，用的其實(shí)全是國外成熟的架構(gòu)或指令集體系，并不存在完全的“從無到有”。只是，目前世界上關(guān)于CPU的架構(gòu)依然是五花八門，買一個(gè)小眾授權(quán)的來模仿并不困難。當(dāng)然，這樣既不省錢也不安全，只是大多數(shù)人不知道罷了。
然而，和CPU的“自主研發(fā)”還有授權(quán)買，有“樣板”可供模仿相比，GPU的自主研發(fā)其實(shí)要困難許多！
首先，GPU的架構(gòu)經(jīng)過多年的市場(chǎng)洗禮，已經(jīng)非常單一：即便是現(xiàn)在市面上的兩大巨頭AMD和NVIDIA，其最新產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)都有大量相似。而移動(dòng)GPU本質(zhì)上大多都是當(dāng)年那些在桌面市場(chǎng)失意的廠商或技術(shù)蛻變而來，架構(gòu)和技術(shù)上都屬于桌面顯卡的衍伸變體：比如，高通的Adreno其實(shí)來自于當(dāng)年ATI的技術(shù)授權(quán)，再加上自身的不斷改進(jìn)；Imagination的PowerVR系列原本屬于桌面顯卡，因?yàn)槭袌?chǎng)失敗不得不轉(zhuǎn)型移動(dòng)端，最后才獲得成功；ARM的Mali系列雖然名義上是“原創(chuàng)”，但也能看出傳統(tǒng)GPU的頂點(diǎn)、像素單元之類的設(shè)計(jì)，本質(zhì)上并未跳脫出傳統(tǒng)思維。
這樣一來，如果其他廠商試圖推翻業(yè)界的“經(jīng)典設(shè)計(jì)”，搞出一套全新的GPU基本架構(gòu)，很可能會(huì)面臨沒有軟件支持、或者執(zhí)行效率低下的問題——曾經(jīng)的圖誠科技（XGI）就是因?yàn)檫^度創(chuàng)新弄死了自己，因此在這一點(diǎn)上即使強(qiáng)如蘋果三星也不得不謹(jǐn)慎。
橫亙?cè)谛逻M(jìn)廠商面前的“專利高墻”
如果說，基礎(chǔ)技術(shù)上的高度統(tǒng)一還只是限制了GPU設(shè)計(jì)的“原創(chuàng)度”，那么遠(yuǎn)比CPU領(lǐng)域更加可怕的專利壁壘就是真正讓“自主研發(fā)GPU”變得困難重重的因素。
事情還得追溯到上個(gè)世紀(jì)：當(dāng)黃仁勛和他神奇的NVIDIA靠著TNT2顯卡在市場(chǎng)上大舉攻伐，并隨著初代GeForce256的發(fā)布確立了“GPU（圖形處理器）”的基本概念。那些因此倒閉、破產(chǎn)的早期顯卡廠商很多都被NVIDIA收購，其中也包括曾經(jīng)的圖形霸主3dfx——正是通過這一行動(dòng)，NVIDIA拿到了全世界近乎一半的GPU相關(guān)專利，特別是關(guān)乎顯卡工作的最后一步關(guān)鍵流程“光柵化”的專利：它定義了顯卡如何把3D的內(nèi)容顯示到2D平面的顯示器上。而手握光柵化專利的NVIDIA，也就扼住了所有后來GPU的“命門”。
之后，ATI在2006年“賣身”AMD之前，短期內(nèi)收購了市面上剩余的幾乎所有圖形相關(guān)專利——這不僅使得ATI市值大漲，讓AMD收購多花了好幾十倍的錢，更糟糕的是造成了目前全世界所有的圖形專利幾乎被NV和AMD兩家“對(duì)半分”的局面。很顯然，其中的哪一家都不可能再被收購，而這直接樹立起了一道可怕的專利壁壘：任何新進(jìn)廠商都繞不過，也無法破解。
就算蘋果、三星都是業(yè)界數(shù)一數(shù)二的技術(shù)型企業(yè)，可是一則新開發(fā)自研GPU繞不過已有的基礎(chǔ)架構(gòu)，二則即使是自研也還得給NA兩家繳納高額專利費(fèi)，成本并不見得會(huì)下降。那么，蘋果、三星“不約而同”地放棄既有的硬件提供商，選擇自主研發(fā)GPU到底是為何呢？
自研GPU，瞄準(zhǔn)的或許是軟件體驗(yàn)上的飛躍
相信大家都聽說過，蘋果對(duì)于iOS系統(tǒng)的“優(yōu)化”非常到位，以至于只用雙核的CPU就能實(shí)現(xiàn)超過競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手四核、八核甚至“十核”的流暢度。其實(shí)這里的“優(yōu)化”指的就是硬件架構(gòu)、系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)和軟件開發(fā)上的緊密配合。
蘋果自己研發(fā)了Twister架構(gòu)的CPU、配合著封閉的iOS系統(tǒng)，還有自研的Swift編程語言——整個(gè)硬件-軟件流程的嚴(yán)密配合，才是最終iPhone實(shí)現(xiàn)極高性能體驗(yàn)的秘訣。
而之前蘋果已經(jīng)推出了Metal圖形編程語言，相比傳統(tǒng)的OpenGL，效率高了非常非常多——顯然，如果配上自家“針對(duì)性”的GPU，執(zhí)行效率還能提升……
如此一來，硬件上的“規(guī)?！辈恍枰训煤車樔?，軟件上體現(xiàn)出來的使用性能卻能大幅躍進(jìn)——既節(jié)省了生產(chǎn)成本，降低功耗和發(fā)熱，又能讓用戶覺得手機(jī)是真的強(qiáng)，豈不美哉？
而三星這邊——雖然大家都覺得好像三星“依賴”谷歌的Android系統(tǒng)，但其實(shí)三星是有深度參與Android開發(fā)的——比如說谷歌推出的針對(duì)企業(yè)環(huán)境的Android Work商用環(huán)境，就明確表明使用了三星Knox安全加密方案的技術(shù)。其他的方面，三星的Exynos 7420主控（Galaxy S6）也是最早在Android系統(tǒng)上演示Vulkan圖形API的硬件方案，而Vulkan被視為移動(dòng)圖形API的未來……
試想一下，如果三星的自研GPU針對(duì)Vulkan特別優(yōu)化，將來三星手機(jī)在運(yùn)行3D游戲時(shí)，明顯比其他廠商效率高出很多——這可不僅意味著手機(jī)賣得更好，更重要的是可以影響軟件開發(fā)商，更積極地針對(duì)三星主控進(jìn)行優(yōu)化。周而復(fù)始，技術(shù)和市場(chǎng)上的“雙豐收”就這么出來了。
軟硬件結(jié)合的“生態(tài)”會(huì)成為巨頭的殺手锏
這段時(shí)間，關(guān)于賈躍亭卸任樂視總經(jīng)理的消息一下子引爆網(wǎng)絡(luò)輿論，不少人都認(rèn)為這是樂視四年的“生態(tài)神話”正式宣告泡沫破滅。然而，和依靠“講故事”編造出的生態(tài)不同，蘋果、三星試圖自行打造的硬件、系統(tǒng)、APP一體化的“生態(tài)”才是貨真價(jià)實(shí)的真生態(tài)。
從2012年的A6開始，蘋果自研CPU已經(jīng)經(jīng)歷了三代的架構(gòu)革新，而三星的Exynos從去年開始使用自研CPU，至今也發(fā)展了兩代了。如今，兩家企業(yè)不約而同地開始自主研發(fā)GPU——一旦研發(fā)有所成就，兩巨頭和其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手之間的差距毫無疑問將會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。
作為消費(fèi)者而言，錢是自己的，當(dāng)然應(yīng)該花在最值得的物件上——相比現(xiàn)在單純地拼“核戰(zhàn)”、比“顏值”，成功完成“硬件+軟件”生態(tài)結(jié)合的蘋果、三星手機(jī)，是否會(huì)真正成為市場(chǎng)份額的“收割者”？而這種極難模仿、追趕的自主研發(fā)能力，未來或許也將成為廠商們之間、偉大與平庸結(jié)局的分水嶺。