在上周舉行的全球開(kāi)發(fā)商大會(huì)(WWDC)中，Apple發(fā)表了相當(dāng)多的軟硬件設(shè)計(jì);其中有一部分跟增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)與機(jī)器學(xué)習(xí)(ML)的概念相關(guān)?，F(xiàn)在，就讓我們來(lái)看看Apple的芯片設(shè)計(jì)能力、以及這兩個(gè)概念之間的潛在關(guān)系。

原來(lái)Apple也是處理器大廠

當(dāng)Apple在2013年9月推出64-bit架構(gòu)的A7處理器的時(shí)候，整個(gè)信息產(chǎn)業(yè)都吃了一驚。根據(jù)某位當(dāng)時(shí)在Intel、現(xiàn)在在投資公司服務(wù)的人士指出，Intel在A7推出之前，完全不知道Apple正在自己設(shè)計(jì)64-bit芯片。

在那個(gè)時(shí)候，Apple的競(jìng)爭(zhēng)廠商和Intel一開(kāi)始都不認(rèn)為這款處理器能成氣候，只是被Apple這突如其來(lái)的舉動(dòng)搞得措手不及;因?yàn)锳7處理器的誕生，不僅表示Apple一夜之間就成了行動(dòng)設(shè)備處理器的主要供貨商，而且更運(yùn)用了自身優(yōu)異的軟硬件整合能力，為自己構(gòu)筑了投資專家巴菲特所謂的“護(hù)城河”:

在古代，每座城堡的周圍都有一道護(hù)城河;護(hù)城河的寬度越大，城堡防守起來(lái)就更輕松。因?yàn)樽o(hù)城河越寬，敵人就越難跨過(guò)。

而產(chǎn)業(yè)人士也都知道，Apple旗下?lián)碛凶詈玫男酒O(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)(即使不是最好，也是之一);此外，該公司最近才禮聘了之前在高通公司(Qualcomm)主管通訊芯片工程部門(mén)的Esin Terzioglu。

在借助A7處理器，將整個(gè)手機(jī)和平板計(jì)算機(jī)軟硬件升級(jí)到64-bit架構(gòu)之后，Apple擁有了有如Google的搜索引擎、或是過(guò)去獨(dú)霸市場(chǎng)的Wintel架構(gòu)(Windows系統(tǒng)加Intel處理器)一般的獨(dú)門(mén)武器。

而Apple在這次的WWDC之中所揭示的，則是另外一道以AR、ML、以及機(jī)器視覺(jué)(MV)所打造出來(lái)，即將為該公司爭(zhēng)取到下一波競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的護(hù)城河。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)工具

在這其中，Apple發(fā)表了讓開(kāi)發(fā)者將AR內(nèi)容整合進(jìn)App中的“ARKit”程序設(shè)計(jì)架構(gòu);介紹影片(如下)中有一些相當(dāng)有趣的段落，例如描述將一位小朋友的房間變成“虛擬故事書(shū)”、或是在實(shí)體房間中嘗試各種虛擬家具的擺設(shè)方式等等。

有些產(chǎn)業(yè)觀察家指出，其實(shí)Apple已經(jīng)擁有最大的“具AR功能裝置”的用戶族群?；蛟SAndroid設(shè)備在數(shù)量上比iPhone和iPad更多，但相關(guān)軟硬件的整合程度則沒(méi)有那么緊密。

從競(jìng)爭(zhēng)的觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)，保衛(wèi)Android陣營(yíng)的城墻是比較“各自為政”的;此外，Android設(shè)備目前只有7%安裝的最新版系統(tǒng)，但iOS設(shè)備卻高達(dá)86%，這也是后者的優(yōu)勢(shì)之一。

機(jī)器學(xué)習(xí)(ML)工具

在WWDC中，Apple也發(fā)表了CoreML機(jī)器學(xué)習(xí)程序架構(gòu)、以及將其他ML系統(tǒng)產(chǎn)生“訓(xùn)練模型”(trained model)轉(zhuǎn)換到CoreML上的工具。雖然CoreML在發(fā)表會(huì)中沒(méi)有ARKit那么炫的展示、而且實(shí)際上扮演的也比較像是“幕后功臣”的不起眼角色，但它可以說(shuō)是未來(lái)的Apple系統(tǒng)之中，關(guān)于機(jī)器視覺(jué)和自然語(yǔ)言辨識(shí)技術(shù)的重要基礎(chǔ)。

從GPU到TPU

在主要處理器之外獨(dú)立運(yùn)作、專用于執(zhí)行特定功能的芯片由來(lái)已久，例如早期的浮點(diǎn)運(yùn)算處理器(FPU)就屬于這類。由于過(guò)去的中央處理器效率不夠高，所以在進(jìn)行高精度的工程或科學(xué)運(yùn)算時(shí)，往往因?yàn)樨?fù)擔(dān)太重而拖累整體運(yùn)作;于是這類運(yùn)算專用的FPU就應(yīng)運(yùn)而生，以便分?jǐn)傊醒胩幚砥鞯墓ぷ髫?fù)荷。

之后，專用于繪圖處理、視覺(jué)仿真、甚至游戲的圖形處理器(GPU)問(wèn)世。隨著需要大量繪圖的軟件普及、用戶對(duì)于流暢動(dòng)畫(huà)的需求也越來(lái)越高，早期原本只在高級(jí)工作站上才看得到的GPU，現(xiàn)在已經(jīng)成為幾乎每一部計(jì)算機(jī)、平板、甚至手機(jī)的基本配備。像Nvidia這樣以高性能繪圖芯片為主要產(chǎn)品的公司，也在這一波風(fēng)潮之中名利雙收。

GPU之所以能脫穎而出的原因，在于去除了一般CPU上用于“普通但復(fù)雜”邏輯運(yùn)算的部份，只保留少數(shù)繪圖專屬的功能、并且盡可能以最快的速度運(yùn)作;如果要打比方的話，可以想象成把卡車改裝成在軌道上跑：把所有用于一般道路和轉(zhuǎn)向的功能都去掉，讓它可以跑得更快，但改裝過(guò)后就只能在軌道上跑，不能在大街小巷中穿梭。

也因?yàn)镚PU的指令周期更快，所以有些金融單位嘗試建造串連上百個(gè)GPU的計(jì)算機(jī)，來(lái)執(zhí)行復(fù)雜的實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)模型，以便在進(jìn)行財(cái)務(wù)交易時(shí)能掌握瞬息萬(wàn)變的狀況、創(chuàng)造更多優(yōu)勢(shì)。

同樣的道理，在需要進(jìn)行復(fù)雜的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、以及相關(guān)的ML與AI(人工智能)運(yùn)算時(shí)，就有人想到也可以利用類似的概念來(lái)進(jìn)行;而這個(gè)想法的進(jìn)一步延伸，則是Google為了執(zhí)行TensorFlow算法而設(shè)計(jì)的TPU(Tensor Processing Unit)人工智能專用處理器。

Google的第二代TPU。

Apple的人工智能處理器

回到傳說(shuō)中的Apple人工智能處理器。這個(gè)消息的來(lái)源本身就很有趣：首先刊載相關(guān)報(bào)導(dǎo)的Bloomberg.com雖然偶爾會(huì)出錯(cuò)，但基本上預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度算是相當(dāng)高的;所以，就讓我們先假設(shè)這個(gè)報(bào)導(dǎo)的內(nèi)容是沒(méi)問(wèn)題的。

目前暫時(shí)被稱為“Apple Neural Engine”(ANE，直譯是「Apple神經(jīng)引擎」)芯片，相當(dāng)符合Apple“為軟件設(shè)計(jì)硬件”的傳統(tǒng);就如同計(jì)算機(jī)大師Alan Kay曾經(jīng)說(shuō)過(guò)的：

認(rèn)真開(kāi)發(fā)軟件的公司，也都應(yīng)該開(kāi)發(fā)自己的硬件。

把WWDC中關(guān)于AR和ML的消息、和傳聞中的ANE芯片拼湊起來(lái)，就成了一個(gè)符合Apple企業(yè)作風(fēng)、并且用下一代先進(jìn)技術(shù)越挖越寬的護(hù)城河;而這條護(hù)城河，將會(huì)是Apple在未來(lái)的市場(chǎng)攻防中得以掌握優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵之一。