以專利組合觀察:走向自製 ARM 晶片的蘋果 Mac 系統

透過我們對 ARM 的介紹和對蘋果 ARM 相關專利組合的視覺化分析,您可以了解更多關於 ARM 架構 Mac 的資訊。

預計閱讀時間:12分鐘

Mac 歷史性的一天

正如我們在2019年12月發布的文章《英特爾、蘋果和高通之間的故事:蘋果與高通訴訟案》中預測的那樣,蘋果公司已正式宣布,將開始在其部分Mac 硬體上使用自己的晶片,這將結束近 15 年來蘋果一直依靠英特爾為其旗艦筆記型電腦和桌上型電腦提供處理器的歷史。

Appe ARM

蘋果公司首席執行長蒂姆•庫克(Tim Cook)稱之為Mac 歷史性的一天」,並詳細介紹了 Mac 過往從 IBM 架構的 PowerPC 移轉到英特爾 x86 架構為基礎的 Mac 作業系統的歷史,然後公佈了未來在 Mac 產品中使用蘋果自行研發的 ARM 架構處理器的計劃。此舉意味著:在未來的新款 Mac 產品上,macOS 將支持原生 iOS 應用程式和 macOS 應用程式並存。

蘋果將於 2020 年底發布首款使用蘋果 ARM 架構晶片的 Mac,而這個轉變預計需要花費兩年左右的時間。目前看來,蘋果還不會完全移轉成 ARM 架構的Mac,因為仍有英特爾架構的新款 Mac 在開發中,蘋果也會繼續對這些產品提供多年的支持。然而,將 Mac 從英特爾晶片轉移到自研晶片,對蘋果來說仍是一個巨大的改變。

這項改變對未來最明顯的優勢就是讓 iOS 和 iPadOS 應用程式能夠在macOS 上原生執行。蘋果表示,大多數應用程式將能夠正常執行。這意味著用戶將能夠首次同步執行原生 macOS 應用程式和原生 iOS 應用程式。通過轉向使用蘋果自研處理器,蘋果承諾以更低的功耗實現更高的性能水平

蘋果將為 Mac 產品創建了一系列自己獨有的單晶片系統(SoC)。新的 ARM 架構將讓 App 開發者可以更輕易地開發和最佳化應用程式於各種主要的蘋果設備上。

ARM 處理器到底是什麼?

ARM 架構最早由艾康電腦(Acorn Computers)在 1980 年代開發。ARM 處理器是由安謀控股公司(ARM)開發,以 RISC(精簡指令集計算機)架構為基礎的 CPU 家族成員。該公司生產 32位元64位元 RISC 多核處理器。 RISC 處理器是為了執行較少類型的計算機指令而創建的,以便它們以更快的速度執行,從而實現更高的每秒百萬指令數(MIPS)效能。

透過去除不必要的指令和最佳化路徑,RISC 處理器以更低的功率輸出實現卓越性能。 ARM 處理器的設計相當精簡,可為開發人員提供更有效的多核處理和更快的速度來撰寫程式碼,它主要用於智慧型手機、穿戴式設備和平板電腦等眾多消費性電子產品中。

由於減少了指令集的數量,因此所需的電晶體更少,所以積體電路的晶片尺寸也更小。如今,各種設備的體積越來越小,而 ARM 處理器尺寸適中、設計簡單、功耗較低,因此非常適合這些設備。

ARM 架構基礎知識介紹

ARM 處理器是誰設計的?

安謀控股公司(ARM Holdings),其全球總部位於英國劍橋,而美國總部則位於美國加利福尼亞州,是一家從事半導體和軟體設計的公司。其主要業務是設計 ARM 處理器。安謀控股公司目前是 軟銀集團(SoftBank Group)的一家全資子公司。

值得一提的是,安謀控股公司並沒有根據自己的設計實際製造或銷售 CPU 設備,而是將相關架構授權出去。 ARM 提供了許多不同的授權條款,這些條款在成本和可交付成果方面各不相同。

安謀控股公司資訊
資料來源: PitchBook

安謀控股公司資訊

安謀控股公司資訊
資料來源: PitchBook

英特爾處理器與 ARM 處理器

在購買處理器時,您很快就會發現有些設計採用的是英特爾處理器,而另一些設計則採用 ARM 架構。這兩種處理器都是在考慮低功耗操作的情況下製造的。 ARM 處理器的結構簡單,可減少能源浪費。而英特爾處理器包含較複雜的設計,以符合其桌上型電腦和筆記型電腦 CPU 的需求。

ARM 處理器已在各種可攜式裝置中使用了很長時間。而英特爾則相對屬於後起之秀。 ARM 處理器的價格相對較低;因此,英特爾將需要重新考慮其定價策略才能保持其競爭力。 ARM 處理器及其廣泛使用已迫使英特爾不得不提高其晶片的運作效率。

ARM 處理器的主要優勢有哪些?

  • 比其他大多數處理器便宜
  • 耗電量更低
  • 搭載 ARM 處理器的設備通常電池壽命更長
  • 一次執行一項操作,因此能夠以更快的速度工作

ARM 處理器有什麼缺點嗎?

  • 從二進制的角度來看,ARM 與英特爾 x86 不相容,這意味著在不久的將來,Windows 將無法在 ARM 處理器上執行
  • 在某些情況下,一些ARM處理器的時脈頻率會影響並限制執行速度和記憶體頻寬
  • 由於指令調度的關係,除錯會很困難
  • ARM 處理器的性能在很大程度上取決於程式設計師的執行能力。如果程式設計師無法正確地設計指令集,ARM 處理器將會需要耗費相當多的時間才能正確完成

蘋果 ARM 晶片專利

為深入了解蘋果晶片相關的專利,我們使用了 PatentcloudPatent SearchPatent Vault Due Diligence 產品來一探細節。

Patent Search 是一款由AI 支持的專利檢索工具,為了讓人們盡可能輕鬆地檢索專利而開發。

Patent Vault是一款專利管理軟體,無論這些專利來自何處,皆可供您在同一個地方匯集所有專利。

Due Diligence使專利組合評估和分析更簡單,將專利數據轉化成有意義且具有視覺吸引力的各種圖表。

首先,我們需要生成一份專利列表。我們使用以下檢索式來查找蘋果ARM 的相關專利:

(AN/(“APPLE” or “NEXT ISSUE MEDIA” or “APPLE SALES INTERNATIONAL” or “SHAZAM ENTERTAINMENT” or “BEATS MUSIC” or “FILEMAKER” or “AKONIA HOLOGRAPHICS” or “APPLE DISTRIBUTION INTERNATIONAL” or “BEATS ELECTRONICS” or “APPLE OPERATIONS” or “APPLE OPERATIONS INTERNATIONAL” or “APPLE CANADA” or “APPLE COMPUTER TRADING SHANGHAI CO” or “BRAEBURN CAPITAL” or “AUTHENTEC” or “AUTHENTEC SRO” or “AUTHENTEC SHANGHAI CO” or “UPEK” or “AUTHENTEC KK” or “UPEK PTE” or “UPEK BEIJING TECHNOLOGY CO” or “UPEK KK” or “APPLE OPERATIONS EUROPE”)) and (Full/(“reduced instruction set” or RISC or “instruction set” or “instruction set architecture” or “ISA”)) and SPEC/”ARM”

為找出與 ARM 關係最密切的蘋果專利,我們包含了那些涉及「instruction set」和「ARM」的專利,因為這些專利被視為與 ARM 相關的晶片專利。

PS Apple ARM search results

蘋果ARM 相關專利的檢索式
資料來源: Patentcloud 的 Patent Search

我們將此專利列表導出到 Patentcloud 的 Patent Vault 項目中。只需單擊一下鼠標,即可輕鬆將 Patent Vault 中的項目上傳到 Due Diligence。

從 Patent Vault 輕鬆導入 Due Diligence

從 Patent Vault 輕鬆導入 Due Diligence
資料來源: Patentcloud 的 Due Diligence

蘋果ARM相關專利組合概述

 

將蘋果 ARM 相關專利的擴展專利族列表從 Patent Vault 導入到 Due Diligence 之後,我們便可將專利數據轉化為有意義的圖表,以更深入地了解這些專利。欲閱讀完整報告,請在本文底部填寫您的電子郵箱地址即可。我們也建議您立即註冊免費試用版,解鎖 Due Diligence 完整功能。

同時,我們在這裡讓您先睹為快部分的報告內容!

蘋果 ARM 相關專利的全球分佈情況

蘋果 ARM 相關專利的全球分佈情況
資料來源: Due Diligence

上圖顯示了蘋果整體專利佈局情況(以地理形式觀察)。我們可以看到蘋果 ARM 相關專利主要分佈在美國。

蘋果 ARM 相關專利的剩餘有效年限

蘋果 ARM 相關專利的剩餘有效年限
資料來源: Due Diligence

上圖顯示了蘋果專利組合中有效專利的剩餘有效年限。

蘋果 ARM 相關專利的主要發明人

蘋果 ARM 相關專利的主要發明人
資料來源: Due Diligence 

上圖展示了蘋果 ARM 相關專利的主要發明人。前三位發明人最活躍的時間段為 2010 年至 2011 年。

蘋果 ARM 相關專利品質在同一領域的同行比較情況
Apple ARM Value蘋果 ARM 相關專利價值在同一領域的同行比較情況

蘋果 ARM 相關專利在同一領域的同行比較情況
資料來源: Due Diligence 

上圖在相同 IPC 子類中對蘋果 ARM 相關專利組合的專利品質與價值指標進行了比較。此外,還比較了相同 IPC 子類中專利組合的專利品質與價值排名以及總體分佈情況。從圖表中可以看出,蘋果 ARM 相關專利的品質和價值均高於平均水平。

蘋果 ARM 專利組合的潛在目標

蘋果 ARM 專利組合的潛在目標
資料來源: Due Diligence 

上圖顯示了蘋果 ARM 專利組合的潛在授權對象。此數據是根據公司或個人引用蘋果專利家族次數作為參考。蘋果位居榜首是可預期的,因為蘋果會引用自己的專利為參考。然而,下面的公司當然也可被視為蘋果專利組合的潛在被授權人。

下載完整報告

如需了解有關蘋果 ARM 專利組合的更多資訊,請立即免費下載本報告!

2020-10-14T09:18:19+00:00

About the Author:

Alexis is a British content writer with over 15 years of business development and marketing experience. Alexis enjoys socializing, long-distance cycling, traveling, cooking, and working out.

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