挣扎两年苹果重新向Imagination低头：自研GPU究竟难在何处？

编者按：本文来自微信公众号 脑极体（ID：unity007），作者藏狐，36氪经授权发布。

继谷歌与salesforce的联姻传闻之后，苹果也与早已分道扬镳的芯片IP公司Imagination破镜重圆。

1月2日，Imagination官方宣布与苹果达成新的多年期授权协议，当然咯，需要支付授权费。

Imagination这家公司，2000年开始就聚焦于移动GPU的开发，与苹果的合作也从第一代iPhone就开始了，此后苹果A系列处理器就一直依赖于Imagination的技术授权。

变故则发生在2017年，苹果宣布“单飞”，走上了自研GPU的道路，导致Imagination股价一落千丈，最后不得不卖身给私募基金。

结果，苹果宣布“两年不使用Imagination技术”的雄心壮志，妥妥滴被再度合作而打脸。

在商言商，并没有什么不合理之处。不过纵观全球手机厂商，都对自研GPU充满了雄心壮志，比如三星就传出在奥斯汀和圣何塞部署了GPU研发团队。

直接从芯片IP公司中购买授权究竟有何不妥？自研GPU能否成为手机厂商们一次重新洗牌的契机呢？

苹果与Imagination的塑料兄弟情

手机厂商自研GPU，以三星、华为这样的技术领军者为首，并且近两来才陆续开始有一些大动作。

这条路上到底有怎样的风景与荆棘，无论厂商还是大众恐怕都有些没有底。从这个角度看，苹果与Imagination的数年纠葛，就成了一面很好的镜子。

众所周知，GPU图形处理单元，主要是在移动智能设备芯片中处理与图形有关的任务，比如2D/3D游戏画面，或是其他可视化应用程序的用户界面，像是桌面平移这样的UI效果，以及看视频、打游戏的体验，都需要由GPU的性能来支撑。

这也是为什么，从2007年第一代iPhone开始，苹果就与Imagination产生了命定的渊源。

尽管合作顺利，苹果的GPU自研计划从来没有下线过。2013年，苹果就曾召集了业内许多人才组建了相关团队，其中不乏IBM、AMD、飞思卡尔等芯片制造商的工程师，比如AMD前图形设计首席技术官Raja Koduri。

然后呢？苹果一通操作猛如虎，一看结果……就是以Raja Koduri重返AMD、与Imagination续签授权而告终。

类似的尝试在2016年又来了一波。这一次苹果将挖人的魔爪伸向了合作伙伴Imagination。据科技媒体BI报道，当时至少有25位原Imagination公司的研发人员跳槽去了苹果，有6位还是高级研发人员。说苹果把Imagination的人才“挖空”也差不离了。

恐怕这也是为什么，苹果对自己的GPU研发之路自信满满，并在2017年放出话来，声称“将在未来两年内放弃使用Imagination的一切技术”，这也直接导致了Imagination的卖身。

疗效也显而易见，从A11仿生芯片开始，苹果就宣布其中集成的GPU（也包括ISP、解码器等）都是自己研发的，从实际效果来看，也确实比此前A10的架构要更加强劲，问世时还被冠以“性能怪兽”的称号。

不过，苹果真能彻底摆脱Imagination的影响吗？从两年后的重归于好就能找到答案，并不。

早在2017年苹果宣布断交之际，Imagination官方就曾回应，认为苹果想要绕开自己的专利技术，做出更好的GPU，并不容易。

事实也是如此，A11中的GPU内核设计，就与此前Imagination的Rogue非常相似，应该是架构级授权。2018年推出的A12中，其GPU也依然支持PVRTC（Imagination的专利PowerVR纹理压缩），显然，苹果依然逃脱不了Imagination的IP基础压制。而从最新的授权协议来看，A13恐怕也难以规避Imagination的技术专利。

当然，被掣肘的不只苹果。自研GPU的孤径，也同样存在于其他手机厂商与GPU芯片厂商的关系中。

手机厂商与GPU厂商为何如此微妙？

与苹果相比，其他手机厂商与GPU芯片公司的矛盾并没有如此激烈。

一方面，Imagination的失利，主要是与苹果利益捆绑过深，以至于在“被抛弃”后，在移动手机市场的份额一落千丈，曾经的“郎心似铁”，自然也让二者的和好更具戏剧性。反观其他GPU巨头玩家，比如高通和ARM，都将客户资源分散在不同的篮子里，自然也不至于爆发这样的显著冲突。

不过，伴随着三星、华为等手机SoC厂商技术实力的崛起，从CPU到GPU逐渐自研，正在成为明显的趋势。2018年就有消息指出，三星计划开发自家的GPU并在 Galaxy系列手机上使用。其位于美国奥斯汀的研发中心也吸纳了来自联发科等芯片厂商的员工。

甚至Imagination 的市场营销与传播副总裁David Harold也曾对媒体表示过——“鉴于GPU的重要性，很多公司致力于自己研发。对于这件事，我并不感到意外。过去已经有一些公司在这样做了。”

手机厂商都执着于自研GPU，主要涉及三个核心原因：

首先是眼前利益。

GPU三强都是以IP开放授权的模式与手机厂商进行合作，也就是说，手机厂商必须接受高昂的授权费，这无疑直接导致了手机品牌难以在成本上与友商拉开差距。

其次是短期优势。

伴随着智能手机市场进入成熟期，能否在性能、交互体验等方面找到差异化，成为手机厂商的生存关键。而公版GPU往往所会向各个手机芯片企业公开，升级周期也基本一致。手机厂商想要与让自家产品拉开距离，也会有所限制。比如让苹果下定决心进行自研的，就是高通GPU Adreno系列对Imagination GPU的碾压，导致苹果A9的效率比骁龙821弱，这怎么能忍？而三星的自研梦，也源自于ARM架构被苹果处理器的碾压。

总而言之，芯片的技术能力越强，手机厂商的市场护城河就越牢固。既然队友不给力，那不如自己carry全场。

最后也是最关键的考量，则来自长远的供应链控制。

智能手机的发展，正在向芯片SoC、软硬件协同、泛终端融合等趋势迈进。而这些都考验着手机厂商对技术供应链的控制能力。

一方面，智能手机的性能提升，必须尽可能保证软件与硬件的充分契合，进而才能在使用中效果更佳稳定。

比如华为GPU Turbo技术，就是软硬件协同优化移动游戏体验的典范。iPhone此前也出现过一款摄影App，利用GPU对拍摄的视频进行实时降噪处理。这些实用功能的协同开发，自研能力就成了基本的支撑。

同时，手机功能的继续拓展，已经很难在形态上做出新文章，此前iPhone X的底部上滑手势，就被质疑是模仿了 2010 年的 Palm 公司的 WebOS。新的卖点必然要从芯片技术的突破中获得，比如苹果A11实现的面部识别Face ID的领先，（不完全的）自研GPU则是功能差异化的前提。

此外，GPU技术还与VR/AR、泛终端等新智慧趋势息息相关。智能手机未来想要支撑这些创新型应用，比如与智能汽车的融合，都离不开图形处理、视觉交互等GPU的重要能力，这也要求手机厂商对芯片、显示器等重要零部件拥有自主掌控权。否则只能跟随上游厂商的研发规划来亦步亦趋，显然十分被动。

自研大潮面前，上游厂商何以自保？

当然，上述优势都是针对手机厂商而言。

它们对自由的向往，自然会对高通、ARM，包括复苏的Imagination都产生不小的打击。

因为有实力的手机厂商已经基本可以摆脱对上游CPU和基带的依赖，这也就意味着，一旦GPU自研成功，那么上游IP厂商就要丢掉饭碗。

目前来看，芯片厂商主要有两个安全锁：

一是加固基础专利的护城河。

GPU需要复杂的IP，这也导致攻破基础专利的门槛较高，对于新入局者来说，想要绕开这些基础专利，其开发进程就要低效很多，这恐怕也是苹果折腾两年后重新拥抱Imagination的主要原因。因此，SoC芯片厂商与GPU上游公司进行联合协作，可能会成为更快发力的选项。

二是寻找智能手机之外的沃土。

可以看到的是，有实力推动自研GPU的基本都是苹果、三星、华为这样的手机领军厂商，而在AR/VR/智能驾驶等新兴终端市场，GPU的需求也在持续增加，但相关垂直芯片企业鲜少能够具备自研GPU的能力，在此领域展开广泛合作，将是GPU上游厂商的新市场机遇。实际上，Imagination在被并购之后，就在大举发力中端的移动、数字电视/机顶盒（DTV / STB）、消费安全等领域。

总体来看，苹果的自研GPU之路，也是向产业链上游突破的艰难缩影。轻松搞出优秀CPU的苹果，也在GPU上难毕其功，其中既有人才、生态、技术、成本等的诸多限制，也需要静待时间来成就的坚定耐心。至少，需要先行进在路上。

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