苹果三星发力自研GPU甩开竞争对手
过去，大家都知道苹果的iPhone、iPad拥有着业内最强的图形（游戏）性能，特别是iOS系统一批“主机级”的游戏大作令其他厂商和用户称羡。不过，之后三星在S7、S8两代手机上大幅度“堆料”，12核、20核的Mali GPU简单粗暴地把图形性能提升到了业界顶尖水准，也算是“反杀成功”。
然而，最近，苹果和三星接连宣布，要放弃合作多年的GPU供应商，全面转向自主研发GPU架构。特别是苹果抛弃Imagination ，更是在业界激起千层浪——要知道苹果可是后者的股东，iPhone7上的GPU更是Imagination专门为苹果定制的，其他厂商想买都买不到。这样的“亲密关系”说分就分，苹果的决意可见一斑。
那么问题就来了：“自研GPU”到底有什么魔力，以至于苹果三星不约而同地“壮士断腕”，花费巨量人力物力去“从头开始”呢？
“自研GPU”其实远比想象的要难
一谈到“自主研发”的好处，大家脑海里首先想到的也许是省钱、产能不受制于人、安全可控等等。但实际上看过笔者之前的那篇《“汉芯”造假十一载：我们需要怎样的自主处理器？》的朋友都知道，我国现存的所有“自主CPU”，用的其实全是国外成熟的架构或指令集体系，并不存在完全的“从无到有”。只是，目前世界上关于CPU的架构依然是五花八门，买一个小众授权的来模仿并不困难。当然，这样既不省钱也不安全，只是大多数人不知道罢了。
然而，和CPU的“自主研发”还有授权买，有“样板”可供模仿相比，GPU的自主研发其实要困难许多！
首先，GPU的架构经过多年的市场洗礼，已经非常单一：即便是现在市面上的两大巨头AMD和NVIDIA，其最新产品的内部结构都有大量相似。而移动GPU本质上大多都是当年那些在桌面市场失意的厂商或技术蜕变而来，架构和技术上都属于桌面显卡的衍伸变体：比如，高通的Adreno其实来自于当年ATI的技术授权，再加上自身的不断改进；Imagination的PowerVR系列原本属于桌面显卡，因为市场失败不得不转型移动端，最后才获得成功；ARM的Mali系列虽然名义上是“原创”，但也能看出传统GPU的顶点、像素单元之类的设计，本质上并未跳脱出传统思维。
这样一来，如果其他厂商试图推翻业界的“经典设计”，搞出一套全新的GPU基本架构，很可能会面临没有软件支持、或者执行效率低下的问题——曾经的图诚科技（XGI）就是因为过度创新弄死了自己，因此在这一点上即使强如苹果三星也不得不谨慎。
横亘在新进厂商面前的“专利高墙”
如果说，基础技术上的高度统一还只是限制了GPU设计的“原创度”，那么远比CPU领域更加可怕的专利壁垒就是真正让“自主研发GPU”变得困难重重的因素。
事情还得追溯到上个世纪：当黄仁勋和他神奇的NVIDIA靠着TNT2显卡在市场上大举攻伐，并随着初代GeForce256的发布确立了“GPU（图形处理器）”的基本概念。那些因此倒闭、破产的早期显卡厂商很多都被NVIDIA收购，其中也包括曾经的图形霸主3dfx——正是通过这一行动，NVIDIA拿到了全世界近乎一半的GPU相关专利，特别是关乎显卡工作的最后一步关键流程“光栅化”的专利：它定义了显卡如何把3D的内容显示到2D平面的显示器上。而手握光栅化专利的NVIDIA，也就扼住了所有后来GPU的“命门”。
之后，ATI在2006年“卖身”AMD之前，短期内收购了市面上剩余的几乎所有图形相关专利——这不仅使得ATI市值大涨，让AMD收购多花了好几十倍的钱，更糟糕的是造成了目前全世界所有的图形专利几乎被NV和AMD两家“对半分”的局面。很显然，其中的哪一家都不可能再被收购，而这直接树立起了一道可怕的专利壁垒：任何新进厂商都绕不过，也无法破解。
就算苹果、三星都是业界数一数二的技术型企业，可是一则新开发自研GPU绕不过已有的基础架构，二则即使是自研也还得给NA两家缴纳高额专利费，成本并不见得会下降。那么，苹果、三星“不约而同”地放弃既有的硬件提供商，选择自主研发GPU到底是为何呢？
自研GPU，瞄准的或许是软件体验上的飞跃
相信大家都听说过，苹果对于iOS系统的“优化”非常到位，以至于只用双核的CPU就能实现超过竞争对手四核、八核甚至“十核”的流畅度。其实这里的“优化”指的就是硬件架构、系统驱动和软件开发上的紧密配合。
苹果自己研发了Twister架构的CPU、配合着封闭的iOS系统，还有自研的Swift编程语言——整个硬件-软件流程的严密配合，才是最终iPhone实现极高性能体验的秘诀
而之前苹果已经推出了Metal图形编程语言，相比传统的OpenGL，效率高了非常非常多——显然，如果配上自家“针对性”的GPU，执行效率还能提升……
如此一来，硬件上的“规模”不需要堆得很吓人，软件上体现出来的使用性能却能大幅跃进——既节省了生产成本，降低功耗和发热，又能让用户觉得手机是真的强，岂不美哉？
而三星这边——虽然大家都觉得好像三星“依赖”谷歌的Android系统，但其实三星是有深度参与Android开发的——比如说谷歌推出的针对企业环境的Android Work商用环境，就明确表明使用了三星Knox安全加密方案的技术。其他的方面，三星的Exynos 7420主控（Galaxy S6）也是最早在Android系统上演示Vulkan图形API的硬件方案，而Vulkan被视为移动图形API的未来……
试想一下，如果三星的自研GPU针对Vulkan特别优化，将来三星手机在运行3D游戏时，明显比其他厂商效率高出很多——这可不仅意味着手机卖得更好，更重要的是可以影响软件开发商，更积极地针对三星主控进行优化。周而复始，技术和市场上的“双丰收”就这么出来了。
软硬件结合的“生态”会成为巨头的杀手锏
这段时间，关于贾跃亭卸任乐视总经理的消息一下子引爆网络舆论，不少人都认为这是乐视四年的“生态神话”正式宣告泡沫破灭。然而，和依靠“讲故事”编造出的生态不同，苹果、三星试图自行打造的硬件、系统、APP一体化的“生态”才是货真价实的真生态。
从2012年的A6开始，苹果自研CPU已经经历了三代的架构革新，而三星的Exynos从去年开始使用自研CPU，至今也发展了两代了。如今，两家企业不约而同地开始自主研发GPU——一旦研发有所成就，两巨头和其他竞争对手之间的差距毫无疑问将会进一步扩大。
作为消费者而言，钱是自己的，当然应该花在最值得的物件上——相比现在单纯地拼“核战”、比“颜值”，成功完成“硬件+软件”生态结合的苹果、三星手机，是否会真正成为市场份额的“收割者”？而这种极难模仿、追赶的自主研发能力，未来或许也将成为厂商们之间、伟大与平庸结局的分水岭。
【本文图片来自网络】
推荐阅读