儘管人人都能用手機，但PC 處理器依然是現代生活的運算中心：近20 億人每天打開個人電腦工作、學習。這些電腦裡的處理器再加上被裝在資料中心和超級電腦裡的數億顆PC 處理器在無形的資料世界裡計算著一切，從推薦影片、記錄股市交易，到分析戰場情報，找到下一個轟炸目標。

在過去20 年裡，這個重要的基礎設施的競爭格局長久地維持靜態。

上一場晶片大戰後，幾家頭部公司牢牢控制自己的位置。大多數時候，英特爾控制超過2/3 的市場，決定明年CPU 運算能力提升8% 還是10%；英偉達是在虛擬世界裡描繪畫面的首選，高通決定訊號如何在空氣中傳播。三年前，蘋果M1 晶片推出，一度以超越想像的性能打破平靜。但它的成功更被外界歸因於資本實力──果然只有錢最多的公司才可能造好晶片。

這一局面在過去一周幾乎被徹底改寫。並且向世界重複了一個樸素真理：純粹的商業世界裡，技術終會前進、壟斷不可能永遠持續，此前芯片市場的平靜不過是在等待技術積累。

七天以來，一場圍繞個人電腦的晶片戰爭在美國市場逐漸成形。至少有六家市值數千億美元的公司參與其中，向本來沒有競爭關係的公司、甚至是合作夥伴發動攻擊。

10 月25 日，高通發布筆記型電腦晶片Snapdragon X Elite，宣稱其性能超過蘋果的M2 Max 和英特爾的同級別處理器，還說要為世界上其他筆記型電腦製造商提供「與蘋果競爭的領先解決方案」。

同一天，蘋果預熱了新的發表會，並在本週二推出新的M3 系列處理器。以別無二家的3 奈米技術，刷新了筆記型電腦的性能基準。

同時，多家美國媒體通報了英偉達和AMD 的新計畫：研發高效能、低功耗的筆記型電腦晶片方案，在兩年內上市與蘋果、高通競爭。

新的競爭正在向同級別市場擴散。英偉達要用最新的車用晶片DRIVE Thor 解決從車內娛樂到自動駕駛的一切需求。特斯拉則像蘋果一樣，一顆一顆地將自家產品裡的晶片換成自己的晶片。

一場決定未來運算形態的晶片戰爭正在爆發，而戰場又回到了矽谷。

共同的方向：手機晶片反攻電腦、汽車、伺服器

不論蘋果的M3 系列、還是高通的Snapdragon X Elite，它們的結構看起來都不像是傳統電腦的晶片，而更像是手機晶片——雖然尺寸會比較大。

傳統的電腦中，不同公司生產的CPU、顯示卡、記憶體條等零件被送去工廠，焊接在電路板上。蘋果和高通的處理器都是SoC（System On a Chip，系統單晶片）－CPU、GPU、記憶體、控制器等處理器核心都整合在一個晶片封裝裡。在台積電的工廠裡就可以完成大部分生產工作。

類似的，英偉達下一代汽車晶片Thor 也轉向SoC 設計。對效能要求更高的伺服器晶片則是下一個突破目標。

轉捩點發生在2020 年底，蘋果發表採用SoC 設計的M1 晶片。一開始蘋果只在入門級的電腦裡使用了新處理器，但效能已經追上前一年的頂級配置英特爾處理器電腦，續航力還多出幾個小時。

前14 年，蘋果一直在Mac 電腦上使用英特爾的CPU。2015 年起，英特爾處理器的效能提升跌入個位數的百分比。這一度被視為摩爾定律行將就木的必然結果。

「SoC 裡，CPU、GPU、記憶體等運算單元距離最多不過1 厘米，可以透過晶圓直接互通，相比傳統透過外部的PCB 板的電路的方式，資訊傳輸效率會大幅提升，也能降低功耗」《晶片簡史》作者汪波博士說。

如果把電腦完成一項任務看做做菜，傳統的電腦中排程晶片就像是去不同的超市、攤位買食材，然後再做菜。SoC 相當於從冰箱拿食材做菜。而M1 晶片的「食材」 更豐富，蘋果針對人工智慧、影音編碼、加密儲存等一系列特定用途訂製了專用的運算單元，以更快解決常見問題。這些功能都需要和CPU 協作，縮短訊息傳輸距離相當必要。

第二年，蘋果陸續發表表現較好的M1 Pro、M1 Max、M1 Ultra。《連線》雜誌稱這些產品「讓摩爾定律保持了活力」。

英特爾也早早意識到了產業轉移到SoC 的趨勢，並在2012 年推出了適用於智慧型手機和上網電腦的SoC 平台Atom，但它對英特爾x86 架構、自身晶片代工廠的依賴，都讓它與蘋果、高通等公司支持的Arm 架構+ 台積電競爭中捉襟見肘，最後在2016 年放棄嘗試。

「x86 屬於複雜指令集，基於它的CPU 性能強但功耗也大。GPU 同樣是高功耗的處理器，把它們放一起做SoC，散熱會是一個極大麻煩。」汪波說。

而且Windows 筆記型電腦市場品牌眾多、個人配置需求千變萬化，某種程度上也限制了英特爾，它要盡可能提供同時滿足多種需求、價格更低的CPU，很難像蘋果那樣快速迭代。

英特爾的CEO 帕特·基辛格（Pat Gelsinger）同樣意識到了蘋果的威脅，他在2021 年初告訴員工：「我們必須向PC 生態系統提供比一家生活方式公司更好的產品」。

但它面臨的對手不只蘋果。2020 年推出搭載M1 晶片的MacBook 後，蘋果在筆記型電腦市場的銷售份額增加了一倍到11%。M1 的成功讓高通等迫切想要進入的新公司們明確了接下來該怎麼做，以及找誰做。

技術門檻降低：晶片設計民主化、台積電解決製造

回頭看來，各種裝置上的晶片向SoC 進化是理所當然，但期間過程極為複雜。從組成晶片設計團隊到推出M1，蘋果花了12 年。

在此期間，蘋果透過高薪和併購網羅了曾在英特爾、高通、博通、Imagination 等晶片公司工作過的人才，進而一步一步將晶片裡的運算單元替換為自研產品。先是棄用Arm 公開發售的CPU 核心設計、再以自己的GPU 取代了Imagination 的設計，並自研了處理影像、編解碼音訊和視訊、加速人工智慧演算法、加密儲存等各種專用運算單元，推動著iPhone 晶片每兩年實現一次效能飛躍，才有了M1 超過英特爾晶片的可能。

一個偉大產品的誕生往往也是一場超長馬拉松結束。蘋果第一代Mac 電腦和第一代iPhone 發布後，大批工程師在短時間內離職。蘋果創辦人史蒂夫·賈伯斯和微軟創辦人比爾·蓋茲（微軟深度參與第一代Mac 的軟體研發）都將不只一次在訪談中提及這樣的離職潮，來說明自己的團隊付出了多麼超常的努力，最後工作到力竭。

蘋果晶片工程師則發現，一場馬拉鬆的結束是下一場的開始。

根據The Information 報導，蘋果內部的晶片專案數量在過去十年中從個位數增加到幾十個，但員工人數卻沒有以同樣的速度成長。

本週的發表會就是蘋果工程師負擔持續加重的例子。M1 系列晶片有四個規格，但蘋果工程師只做了兩個完整設計——M1 和M1 Max，發布相隔近一年。M1 Pro 是M1 Max 的縮水版，而M1 Ultra 是M1 Max 的拼接版。而本週蘋果則同時發表了三個完全不同的設計——M3、M3 Pro、M3 Max。這讓M3 Pro 可以尺寸更小更便宜，M3 Max 可以追求極致性能。蘋果的晶片更精確地服務了不同價位段的產品，但增加了晶片團隊的工作量。

M1，M1 Pro/Max 是兩個設計；M3、M3 Pro、M3 Max 用了三個設計。

一位蘋果晶片工程師在接受採訪時稱，為了滿足公司各個產品線迅速、穩定且大幅迭代晶片的需求，蘋果的晶片工程師每週工作近80 個小時——996 不過是72 小時，通常還有午休——才能準時完成任務。

根據多家媒體統計，過去兩年有數百名蘋果晶片工程師離職。他們也把做高效能處理器的經驗擴散開來。

2019 年，蘋果晶片部門平台架構資深總監傑拉德威廉斯三世（Gerard Williams III）主導創辦了晶片公司NUVIA。他於2010 年加入蘋果，此前在Arm 工作了12 年。在蘋果的9 年，帶隊開發了蘋果所有SoC 的CPU，也是蘋果M1 Pro、M1 Max 的首席架構師。

與他一起創辦NUVIA 的另外兩位晶片專家分別是：約翰·布魯諾（John Bruno）和馬努·古拉蒂（Manu Gulati），都有豐富的晶片工作履歷。

根據NUVIA 官網介紹，這批蘋果晶片元老的目標是開發性能更強的CPU，處理指數級增長的數據和不斷增長的需求。他們的技術路線與蘋果一致——從頭設計一款兼容Arm 生態的CPU 核心。

M1 系列成功後，NUVIA 得到了一群大型科技公司的收購邀約。2021 年，高通從微軟、英特爾、Meta 等公司競爭中勝出，花費14 億美元收購。三位NUVIA 創辦人能從這筆交易中獲得數億美元收入——比蘋果CEO Tim Cook（Tim Cook）的年收入還高。

NUVIA 團隊帶著上百名員工加入高通，其創始團隊均擔高通的高階主管。兩年不到，高通新處理器的效能已經超過蘋果M2 系列。

曾經限制一家公司製造出高性能晶片的還有製造。在晶片60 多年歷史的大多數時間，掌控了晶片製造工廠基本上就等於掌控了晶片本身，英特爾一度靠著獨佔的先進晶圓廠壟斷了晶片市場，競爭對手即使能設計出好的晶片，也沒辦法用先進技術造出來。

直到2017 年，英特爾建立的晶片垂直整合體系開始出現裂縫。靠著龐大的iPhone 訂單和蘋果每兩年大幅迭代晶片性能的要求，台積電的晶片製造流程迅速超過英特爾。這一年，當台積電造出10 奈米製程晶片時，英特爾還在使用14 奈米製程。之後幾年，台積電按照穩定節奏推動7 奈米、5 奈米晶片變成現實，保持領先。

相同製程下英特爾的x86 架構晶片效能好過SoC 晶片中普遍使用的Arm 架構，但雙方製程的差距給Arm 方案補上了效能短板。蘋果在2020 年發布的M1 晶片使用了5 奈米的工藝，而同年英特爾的筆記型電腦晶片還停留在10 奈米（晶體管密度與台積電7 奈米製程相當）。

台積電的公開代工屬性決定，任何一家希望做晶片的公司，不用大幅投入就能獲得頂尖的製造流程。高通的X Elite 緊跟著蘋果使用了4 奈米工藝，雖然比最新的M3 使用3 奈米有一些差距，但已經超過了M 系列的其他產品。

研發晶片不只有錢，還得能靠晶片持續賺錢

晶片研發需要不間斷的龐大投入，所以這也是為什麼挑起競爭的總是那些巨人。巨頭們不僅需要資深的晶片管理者，還需要數百上千的工程師團隊。因此，研發人員和工程師的薪資、福利是研發投入的一大部分。

2019 年開始，原本每年「只」 願意投50 多億美元做研發的高通，研發費用以大約每年10 億美元的規模遞增。在截至今年第三季的12 個月裡，累計研發投入近90 億美元。

支撐這些公司如此密集投入的原因各不相同，但本質上它們都有非常穩定的「稅」 收，才有機會藉著晶片技術帶來的性能提升，帶來更多收入，形成良性循環。

蘋果每年賣出2 億多支iPhone，每自研一個晶片不僅提升產品競爭力，還能拿走原本屬於晶片供應商的利潤。同時它的晶片又被用於電腦、手錶、耳機、以及Vision Pro。

高通依靠自己在行動通訊領域擁有的大量專利和領先地位，從幾乎每一部智慧型手機收稅—— 也包括蘋果。根據分析機構計算，蘋果每賣出一部iPhone 就要向高通支付13 美元的無線專利授權費和25 美元的基頻晶片費用。每一年高通光是向蘋果收取的「稅」 差不多就撐得起全年研發費用。高通再把這些費用來研發更先進的驍龍晶片，讓更多設備商離不開它。

類似的，AIGC 和大模型的需求爆發意味著，計算廠商和AI 新創公司未來幾年都需要大量採購英偉達GPU。英偉達有了可靠的現金流，可以支援自研CPU，在汽車和電腦市場更進一步。

一旦離開瞭如此高關聯度的主業支撐，再有錢的大公司也要認真算賬。Google 2016 年就想為自己的Pixel 手機自研SoC，之後從高通挖來SoC 工程師史蒂夫·莫洛伊（Steve Molloy）擔任晶片主管，在印度招募了大量晶片工程師。

但Pixel 系列手機發表至今7 年，全球累積出貨量為3,790 萬部，仍趕不上iPhone 一個季度的銷售量。Google 的創辦人早已將權力分給CFO，不會給沒有回報前景無限資源。Google 自研Pixel 晶片的量產計畫已延至2025 年。

同樣不順的還有Meta。Meta 於2018 年組建了一個名為Facebook Agile Silicon Team 的晶片團隊，希望從易到難設計晶片，最終在Quest 系列虛擬實境設備用上自研晶片。但Quest 持續虧損，於是Meta 將客製化晶片的設計任務先後外包給了三星和聯發科，最後放棄客製化晶片，直接購買高通XR 晶片。

Meta Quest 2 已經是迄今最暢銷的XR 設備，一年也不過賣1000 萬台左右。蘋果即將發售的Vision Pro 初期銷量不會比它好，但其所需的晶片研發成本，早已被年銷2 億部的iPhone 和2,600 萬台的Mac 攤薄。

AI、汽車和XR，新的需求、新的稅收機會

大約60 年前，美國加州舊金山灣區南部的一串小城開始被稱為「矽谷」。這裡有一批企業推動了電晶體和積體電路的應用，催生晶片產業。他們的第一批客戶是政府和軍隊。

1980 年代後，隨著電腦普及、網路誕生，消費者、企業取代政府機構成為矽谷的最大客戶。蘋果、英偉達、Google、Meta 等科技公司在此誕生。科技巨頭們盤踞一方，賺走各自產業的大多數利潤，也離「矽」 越來越遠。一度，美國最重要的科技公司都專精於軟體或網路。

如果晶片需求依舊停留在現有影片、表格、遊戲，無論蘋果、高通，或是英偉達、AMD，可能都不會如此全力以赴。但AI、汽車和XR 催生出新的運算需求，而消費性電子市場的停滯則加劇了競爭的緊迫性——每家公司都需要擠出更多利潤。

目前AI 已經有一些實際應用誕生。微軟想把名為「Copilot」 的AI 助理塞進Office 365、Bing 搜尋、Outlook 郵件等幾乎一切生產力工具裡；蘋果在用Transformer 模型改進輸入法（中文還不行）；Adobe 的AI 工具Firefly 也將整合進Photoshop、Illustrator、Premiere 等設計軟體當中。

但是訓練和推理大模型的算力資源消耗和成本非常誇張。無論是自己採購GPU、還是向雲端運算商租用伺服器，提供AI 服務的公司都面臨嚴重的算力短缺和昂貴的營運成本。透過大模型普及的必經之路是用上每台電腦、每支手機的處理器。

這也是為什麼從高通到蘋果的發表會，都在強調新的晶片可以更好地支援行動裝置本地跑大模型。蘋果稱M3 Max 能夠支援運行包含數十億各參數規模的Transformer 模型；高通則表示，首款搭載驍龍X Elite 的PC 將支援130 億參數模型的本地推理。

在可預見的未來，個人電腦仍是最重要的生產力工具。產業研究機構Counterpoint 預計，AI 將為已經消沉多年的PC 市場注入新的活力，到2026 年，全球AI PC 的滲透率將超過一半。在這個市場，蘋果要用晶片留住最願意花錢買電腦的顧客、高通要讓PC 廠商賣出更多電腦給自己交稅、英偉達則要從GPU 做到CPU，拿走更多PC 廠商的利潤，三家公司在這裡碰撞。

另一個潛在市場需求來自XR。很難說這會是多大的市場，但蘋果今年發布的Vision Pro 已經為其它廠商指明了方向—— 借助屏幕“透視” 功能實現擴增實境（AR）效果。要讓它的視覺體驗達到我們已經習慣的「視網膜」 標準，需要單眼螢幕解析度達到6K。

Vision Pro 目前還只有4K，已經需要把M2 晶片戴在頭上，再加一顆R1 晶片即時處理感測器訊息，內建風扇、外接電池。在6K 精度下的即時渲染複雜畫面，需要今天各家晶片所無法達到的效能和功耗。

汽車對於晶片算力的需求也在成長。隨著電動化和智慧化的加快，以及智慧座艙和自動駕駛的普及，這些「輪子上的資料中心」 吸引了一群晶片廠商的進入。汽車晶片也已經從原來通用、分散的單一功能晶片轉向整合的多功能SoC。

早前高通已經藉用驍龍8155 將7 奈米先進製程帶入汽車晶片；而英偉達去年發布的下一代SoC 晶片Thor，單片算力最高可以達到2000 TOPS，是其現款產品Orin 的近8 倍。高通要參與自動駕駛、英偉達則要做汽車的主晶片，特斯拉則不希望依賴其中任何一家。

新的環境驅動著這些科技公司轉向晶片之爭，而晶片之爭很可能將決定之後誰才是科技公司。