高通併購 Nuvia 背後：Apple Silicon 校友會引爆的晶片戰爭
過去幾年，不乏離開蘋果晶片團隊的重要人物自行成立新創企業的前例，2021 年 1 月高通（Qualcomm）以 14 億美元「破盤價」併購的 Nuvia，就是「Apple Silicon 校友會」最知名案例。
▲ 由蘋果晶片研發團隊重量級人物創立的 Nuvia，是近年意外引發一堆戰火的導火線，無論「蘋果 vs. Nuvia」、「蘋果 vs. 高通」、「高通 vs. Arm」、「高通 vs. 聯發科」、「高通 vs. x86雙雄」，甚至「高通 vs. 雲端巨頭自研 Arm 伺服器」。
2007 年，蘋果推出初代 iPhone 後不久，就開始籌建晶片設計團隊。隔年蘋果聘請 Johny Srouji 領導首款 iPhone 客製處理器 A4 研發。僱用 Johny Srouji 後一個月（2008 年 4 月），蘋果宣布收購 P.A. Semi，2012 年 4 月再買了擅長電路最佳化，協助三星打造 A4「Hummingbird」核心（高時脈版 Arm Cortex-A8）的 Intrinsity。
先後以兩間公司構成骨幹，再逐步擴大成團隊規模，併購 P.A. Semi 的十年裡，團隊迅速從數百人增加到遍布美國和以色列的數千人，包括買下英特爾行動通訊數據機部門的 2,200 人。
隨著蘋果意識到晶片部門日益增長的重要性，Johny Srouji 在 2015 年被拔擢為一級高階主管，直接匯報執行長 Tim Cook，我們也才看到平均每年推一款 iPhone / iPad 的心臟，並一步步延展至個人電腦 Apple Silicon，下個里程碑是自家 5G 數據機晶片，外界預測 2025 年 iPhone SE4 初試啼聲，邁向「擺脫高通專利費」的路上再進一步。
當光鮮亮麗的蘋果晶片研發團隊也陷於內憂外患
P.A. Semi 許多主管後來都擔任蘋果高階職位，現任蘋果晶片工程副總裁 Sribalan Santhanam 便是其一，當 Johny Srouji 工作職掌範圍擴展到整體系統，包括顯示器、攝影機、電池、感測器等，Sribalan Santhanam 就開始管理大部分晶片部門業務。「處理器遊俠」Jim Keller 也有待在蘋果一陣時日，參與 A4 與 A5 開發。
但並不是每個被併購公司的人才，都能接受蘋果工作和生活品質難兩全的高壓企業文化，以 P.A. Semi 為例，創辦人 Dan Dobberpuhl、Amarjit Gill 與數名重要的工程師如 Puneet Kumar，就不滿兩間公司整合方式與股票獎勵制度，2009 年底先後離開蘋果，一起創立 Agnilux，不到一年就被 Google 買下。
長期關心蘋果產品演進的科技粉，一定都記得蘋果 2022 年秋季發表 A16 處理器（iPhone 14 Pro / 14 Pro Max、15 / 15 Plus）時，GPU 效能提升只區區一筆帶過「繪圖記憶體頻寬增加 50%」，之後就陸續傳出蘋果計劃 iPhone 14 Pro 繪圖處理器實現「跨世代進步」，如光線追蹤，但因過度雄心勃勃增加新功能，導致耗電量超過預期，只能懸崖勒馬，變相倒退到 A15 水準，結果與前幾代 iPhone 相比，iPhone 14 Pro GPU 效能改進幅度實在乏善可陳。
▲ 不限 GPU，「規格改進乏善可陳」似乎成為外界對蘋果 A16 的普遍看法了，幾近蓋棺論定。
所以當高通 Snapdragon 8 Gen 2 的 Adreno 740 與聯發科（MediaTek）天璣（Dimensity）9200 的 Arm Immortalis-G715 都引進「硬體加速光線追蹤」，iPhone 的 GPU 明顯落後 Android 陣營，就變成部分「果黑」茶餘飯後的笑柄，此風向至今都未完全消退。
GPU 研發失誤導致蘋果不得不重組研發團隊，並調離部分專案經理。但這只是海上波濤，海下暗流更令人怵目驚心：自從 2019 年，蘋果晶片團隊有數十名關鍵人才流向其他新創或商業模式更穩定成熟的晶片公司，更不乏引發業界勢力板塊移動的「大神」級人物。
大量流失人才也拖緩蘋果自研晶片腳步。引用半導體產業研究網站 SemiAnalysis 首席分析師 Dylan Patel 說法：「過去幾年，蘋果處理器性能提升非常微幅，主要得益於製程演進，而非晶片設計」，而到最新 M4，知名科技 YouTuber 極客灣（Geekerwan）更在「本集節目做得非常不容易」的蘋果 M4 性能分析表示「（蘋果）盡力了，但（台積電）晶片製程快到頭了」，並直言「摸透 M4 的我們，卻對未來兩年晶片發展感到一點點絕望……」
正所謂「先自救才能救人」，當讚揚「Apple Silicon 再次救了蘋果」時，請先想想蘋果該如何走出眼前一連串麻煩：關鍵晶片人才紛紛出走、GPU 研發引起罕見混亂、與晶片新創公司訴訟糾紛、台積電先進製程紅利越來越少等，諸如此類，或許還是那句「魚幫水，水幫魚」，到頭來，還真難斷定到底「誰救誰」。
「Apple Silicon 校友會」之一的 Nuvia
2019 年 2 月，據傳工作期間與 Johny Sroujij 私交甚篤並以「想花更多時間陪伴家人」為由辭職的 Gerard Williams，離開蘋果後沒幾天，就與另兩名前蘋果同事一起創建 Nuvia，並從風險投資家陳立武（曾任 EDA 大廠 Cadence 執行長，前陣子因「理念不合」退出英特爾董事會並引發宣然大波）和 Amarjit Gill（P.A. Semi 共同創辦人）籌集到創業資金，並讓兩位取得董事會席位。
Nuvia 在 2019 年 11 月成功募集到 5,300 萬美元，並於 2020 年 9 月，再從 Mirhtil Capital、戴爾（Dell）與 Mayfield 等大公司再募到 2.4 億美元。
▲ Nuvia 三位創辦人，左起 John Bruno、Gerard Williams 與 Manu Gulati，現在頭銜都是高通工程部門副總裁。
問題來了，三位出身蘋果的創辦人有何來頭，能這麼短時間吸引這麼多投資？先不論他們經歷英特爾、AMD、Arm、ATI、Google、博通（Broadcom）、德州儀器（TI）等知名大廠，整個職涯歷經超過 20 款處理器產品研發，總計獲百餘項專利的精彩履歷表，假若自認熟悉蘋果的產品和技術，光憑他們在蘋果幹過的好事（複製貼上 LinkedIn 蘋果的自介，並附連結），包準各位看到下巴掉下來。多看幾次，筆者等你。
執行長 Gerard Williams：
Sr Dir in Platform Architecture（2010 年 2 月至 2019 年 2 月，九年一個月）
Chief Architect for all Apple CPU and SOC development. For CPU, lead the Cyclone, Typhoon, Twister, Hurricane, Monsoon, Vortex, Lightning and Firestorm architecture work. Chief Architect for the Apple MAC hardware platform M1 Pro, M1 Max and the M1 Ultra.
共同創辦人 Manu Gulati：
SOC Micro-Architect（2009 年 8 月至 2017 年 4 月，七年九個月）
Lead SOC architect of several Apple iPhone and iPad SOCs; most prominently A5X, A7, A9, A11, A12, A12X. Guided these industry-leading chips from concept to production, starting with architecture specifications and culminating in silicon bringup and debug.
共同創辦人 John Bruno：
System Architect（2012 年 7 月至 2017 年 12 月，五年六個月）
一個字都沒寫。他主要是以系統架構師身分，在蘋果平台架構團隊任職五年，建立「晶片競爭力分析小組」。換言之，他負責 Apple Silicon 追求最佳 PPA（Performance, Power, Area）的「配方」，重要性不言可喻。
▲ Nuvia Phoenix 微架構的原始設計目標：相較於 AMD Zen 2，可用三分之一電力實現快 40%~50% 單執行緒效能，也就代表「超過四倍能效」。
此外，只有硬體還遠遠不夠，知名 Linux 套件軟體供應商紅帽（Red Hat，2019 年 7 月以 340 億美元價碼成為 IBM 的一部分）首席 Arm 架構師 Jon Masters 也加盟 Nuvia，擔任軟體副總裁。Nuvia 很短時間就吸收四面八方人馬等英雄好漢，理所當然從前東家蘋果挖走不少人，當然被蘋果盯上。
2019 年 8 月 Nuvia 成立半年之際，蘋果提告 Nuvia 執行長 Gerard Williams，不只挖角蘋果工程師，更指控他「利用蘋果工作成果創業，且蘋果工作期間就在籌備新公司」。法庭文件 Gerard Williams 律師聲稱，Sribalan Santhanam 警告昔日 P.A. Semi 同事 Amarjit Gill：如果 Nuvia 繼續僱用蘋果員工，會有嚴重後果。
2022 年 4 月，蘋果也對同為「Apple Silicon 校友會」的 Rivos（睿智科技，在新竹有設辦公室，專注 RISC-V 伺服器處理器），以「竊取公司晶片設計人員及商業機密」為由發動訴訟，今年 2 月才和解。Rivos 創辦人 Puneet Kumar 也是前 P.A. Semi 成員，經過 Agnilux 和 Google 後才創立這間公司，投資者也同為陳立武和 Amarjit Gill，連最早辦公室都和 Nuvia 在同大樓，更英雄所見略同挖角數十名蘋果晶片工程師。
蘋果與「Apple Silicon 校友會」的緊張關係，與蘋果試圖阻止員工帶槍投靠的負面影響，激發蘋果晶片團隊的不安情緒。蘋果發起 Nuvia 法律戰數週後，Apple Silicon 大頭目 Johny Srouji 在加州蘋果總部集合百餘名高階晶片團隊成員，透露努力多年的晶片叫做 M1，鼓勵與會者留在公司「創造令人興奮的新產品」。
正如我們所知，蘋果 2020 年 11 月推出 M1，讓世人首次領教「原來筆電可像手機隨時可用也無須關機，放一週也幾乎不掉電」的空前使用者體驗，但有幸躬逢其盛「精神喊話」的與會者，有幾位最後還是離職加入 Nuvia。
失去 Nuvia 三位創辦人的蘋果，就如 Dylan Patel 所言，「自從（M1 的幕後功臣）Gerard Williams 離開，蘋果 CPU 效能成長明顯放緩」。蘋果並非不想亡羊補牢，彌補 Gerard Williams 的空缺，之後聘請 Arm 首席架構師 Mike Filippo 取而代之，但據聞他不適應蘋果文化，2022 年初被微軟延攬，同時另一位資深晶片設計師 Jeff Wilcox 亦跳槽至英特爾，蘋果又一口氣失去兩位大將。
「身負蘋果功力」並陷入蘋果提告法務風險的 Nuvia，在剛好是 Nvidia 打算以 400 億美元吃下 Arm 以便「球員兼裁判」的心理關鍵時刻，就成為想降低依賴 Arm 的高通最好的「補藥」。
2021 年 1 月，高通以 14 億美元價格併購 Nuvia，獨樹一幟處理器核心微架構，催生眼前高通第四代 WoA（Windows on Arm）系統單晶片 Snapdragon X Elite / Plus 與即將亮相旗艦手機晶片 Snapdragon 8 Gen 4。自 2015 年 Kyro 後，高通重回「從頭到尾」自研核心的老路，屆時也皆為「Nuvia Inside」產物。
▲ Snapdragon X Elite / Plus 的 Oryon CPU 可視為企圖「靠蘋果打敗蘋果」的經典案例。
14 億美元破盤價與微軟賀詞流露的玄機
Nuvia「只值 14 億美元」這件事跌破不少人眼鏡。就拿 AMD 收購「充滿思科（Cisco）血統」的 SmartNIC 廠商 Pensando 當對照組（當初 AMD 執行長蘇姿丰特地加入思科董事會應是為此布局），就花了 19 億美元，這還只是「比較聰明的 SDN（軟體定義網路）網路卡」，但「只要是需要連線的行動裝置」都在高通客戶群的守備範圍之內，更何況 Nuvia 創始之初還標榜「伺服器」，這涵蓋了非常宏大的消費領域和非常廣泛的應用疆域，可謂潛力無窮。
簡單試算一下，假設投資人以第二輪 2.4 億美元買到 50% Nuvia 公司股權，換算那時 Nuvia 估值 4.8 億，再以 14 億美元賣出公司，等於投資人只分到原先出資的三倍，其實賺得不算多，尤其當 Arm 處理器話題正夯，Nuvia 身兼有蘋果背書的強大創業團隊與數不清的潛在顧客──特別是高通新聞稿列出那一大串。這裡面可是大有玄機，這份名單微軟排在最前面，接著是象徵 Android 的 Google 和三星，「其他」公司才照英文字母順序排列。那微軟講了什麼？
“It’s exciting to see NUVIA join the Qualcomm team. Our partnership with Qualcomm has always been about providing great experiences on our products. Moving forward, we have an incredible opportunity to empower our customers across the Windows ecosystem,” said Panos Panay, Chief Product Officer, Microsoft.
重點就一句話：這是我們（微軟）為顧客強化 Windows 整體生態系的絕佳機會。
當然這種「聽君一席話，如聽一席話」發言，時下科技業隨處可見，但仔細想想，微軟不可能重回智慧手機市場，論資料中心 Arm 伺服器作業系統，怎麼看都是 Canonical Ubuntu 的天下，用消去法就只剩個人電腦了，日後也被行動證實這是 Nuvia 對高通最早的實質貢獻。
▲ Snapdragon X Elite / Plus 是高通併購 Nuvia 的第一個成果：初代微軟 Copilot+ PC 的心臟。
回到 Nuvia 創辦人和投資人，之所以願意「俗俗賣」給高通，最顯而易見的理由，莫過於盡速將技術資產和投資成本，躲入高通保護傘下，三位創辦人職稱也改成「高通 VP Engineering」。
不過高通一併照單全收 Nuvia 的「潛在法律地雷」不只蘋果威脅，更有高通未經 Arm 同意，擅自轉讓 Nuvia 授權許可協議，故跟 Arm 對簿公堂。白話點說，就是「Arm 對 Nuvia 這類新創授權收費金額，和對高通這種大廠截然不同（意思是向 Nuvia 收比較少），併購 Nuvia 後就應重新談判」。總之，一切都是錢談不攏，拖棚歹戲還要上演多久，無人知曉，但可確定的是，高通的確是很習慣打官司的公司，難怪罩好罩滿 Nuvia，直到初代產品問世。
實際比一比：青出於藍卻不見得勝於藍
既然 Nuvia 有蘋果「基因」，那 Phoenix 微架構和 Oryon 核心，與蘋果 Apple Silicon 的「大核」相似性多高？
▲ 源自 Nuvia Phoenix 微架構的 Oryon 核心，真的是越看越像蘋果 M2 大核。補充一下，現在看到的是 M2。
雖然近代高效能處理器微架構都長得很像，但即使蘋果從未披露微架構細節，光從已知部分就足以斷定兩者系出同源，依循「專注單核心的持續性能」、「最大化記憶體頻寬與利用率」與「避免過度倚賴動態提升時脈」等準則，反映至 Oryon 規格就有以下特色：
台積電 4 奈米（N4P）Oryon 應介於 M2（A15，台積電 N5P）和 M3（A17 Pro，台積電 N3B），也就是說，相同製程 A16 第一代 Everest 大核是最適當的對照組。
很巧合的是，單核面積 2.55 平方公釐的 Oryon 跟 A16 大核「完全一致」，略小於 M4（A18/A18 Pro，台積電 N3E）大核的 3.0 平方公釐，意謂在「核心規格暴力度」M4 依舊獨領風騷，並「總算」配置 Arm v9.2 指令集的 SME（Scalable Matrix Extension），較先前的 SVE（Scalable Vector Extensions），SME 旨在加速矩陣乘法，可用於需要密集矩陣乘法的機器學習應用。
指令解碼器寬度同 M2 / A15 和 A16，皆為八道指令轉為八個微指令（uOp）。同場加映，蘋果 M3 / A17 Pro 是 9，M4 / A18 家族更是驚世駭俗的 10，當代最暴力處理器微架構還是蘋果的囊中物。
高容量的 L1 指令快取（192kB）與 L1 資料快取（96kB），後者略少於蘋果（128kB）。
將分支預測錯誤的代價控制在 13 個時脈週期，這個確實很蘋果。
四個大核組成單一叢集，共享大型化的 L2 快取（12MB）。
超大型化的指令重新排序緩衝區（Re-Order Buffer）與實體暫存器（整數浮點約個別 400 個上下）。
執行單元的配置方式簡直跟 M2 一模一樣，唯一較明顯的差別在 Oryon 整數運算單元，各自有專屬的指令保留站（Reservation Station），平均下來的欄位（Entry）數量也跟蘋果相去不遠，可能是基於提高利用率的考量。
筆者結論：令人難以置信的「同調率」，真不愧是出自「前蘋果團隊」的手筆。但青出於藍就真的勝於藍嗎？甚至這樣問：就算 Nuvia 有那個本事改進蘋果「配方」，但彌補得了製程差距嗎？
理想很豐滿，現實很骨感，論單核心效能，第一代 3 奈米 N3B 的蘋果 M3 依然優於 N4P 的 Snapdragon X Elite / Plus，更別提第二代 3 奈米 N3E 的 M4，姑且不管微軟 Windows 電源管理該負的責任有多少，光憑「製程能支撐的微架構規模」就注定這個結局，未來更難有樂觀的理由，更遑論高通自研核心，對上 Arm「公版」還能維持多久優勢，況且還沒搞定和 Arm 的法律戰前，高通 Nuvia 還得肩負著 Arm 指令集版本落後的包袱（Oryon 還停留在 v8.7），步步進逼的聯發科天璣系列，更投下了一個巨大問號。
再好的製程技術也難逃商業邏輯的極限
為何高通（與其他處理器廠商）不能「直衝台積電最先進製程，脫下褲子跟蘋果拚了」，只見「唯有蘋果才有那個本錢帶頭，其他競爭對手只能默默的當個跟班」，說到底，也是決定於「商業」因素，其他的講再多都是多餘。
「商業模式」允許蘋果將龐大的資源，聚焦於極少的產品，將最簡單的事情，做到最盡善美的程度。反過來說，這也根本性的侷限了蘋果的「國土面積」，即便 Apple Silicon 看起來有多厲害，Mac 在個人電腦仍只有個位數市占率，就是最具說服力的佐證，沒有任何懷疑的空間。
論及「如果蘋果自研 Apple Silicon的 處理器團隊，獨立成一間無晶圓廠晶片設計公司，究竟會發生那些天大的好事」，這看似天馬行空的命題，其背後的思想誤區，不外乎這間「公司」一旦失去蘋果銷售「軟硬兼備系統產品」超高利潤的庇蔭，因為了蘋果內部的需求，制度、思維、文化和流程很可能早被高度特化到難以跨足其他應用產品與商業模式，並嚴重缺乏足夠的客戶技術支援能量，光靠「賣晶片（前提是還有人願意買單）」，根本就沒辦法賺到足夠的錢讓自己養活自己，怎麼越寫越像是在描述某間正在裁員的公司那尾大不掉的製造事業。
話說回來，這「邏輯」對 x86 雙雄的近況也一併適用。當有人質疑「英特爾使用同樣的台積電製程，AMD 會不會有大麻煩」，Zen 5 世代的 EPYC 處理器，一如往昔的展現對英特爾 Xeon 的明顯優勢，在 128 大核的頂上決戰，Xeon 6980P 竟然整體小輸給 EPYC 9755（坦白講，這讓筆者感到相當意外）、讓市場普遍認定英特爾 Xeon 6 的價格不打個七折恐怕賣不動，並且依循「伺服器和主流桌機 CPU 共用 Chiplet 以維持生產彈性」的既定策略時，Zen 5 就已經完美的完成「資料中心優先」的 AMD 賦予它的神聖使命，這裡還不提英特爾仍然自家生產 Xeon，截至為止還是看不出移轉到台積電的跡象。
▲ 就商業的角度，AMD 的 Zen 5 已經完美的達成其被賦予的任務：維繫資料中心 CPU 的整體優勢，「其他的」就順其自然。尤其對於筆電市場，AMD 在歷史上從未創造出像 Timna、Pentium M（Banias）、Merom 和 Lunar Lake 這樣死心塌地、徹底為筆電量身訂做的產物，並像英特爾一樣，在商業行為上投入大量的行銷補貼，所以英特爾根本就不需要大費周章「挑戰最強 x86 筆電處理器」，因為這頭銜他們從來就沒有失去過，光看 Lenovo ThinkPad X1 Carbon 和 Dell XPS 13 這類歷史悠久的旗艦機種系列一直是「Intel Inside」即可明白。近來傳聞 Dell 在 2026 年有可能「造反」，就到時候再看看了。
同理可證，英特爾短期內難以擺脫製造事業，產品設計也尚未與自家製程徹底拖鉤的當下，無論如何也得想盡辦法把先進製程養起來。原本表定 Intel 20A（原 5 奈米）的 Arrow Lake 和 18A（改良型 5 奈米）的 Lunar Lake，被迫換成台積電 N3B 也僅為權宜之計，最終還是得設法收回來自己做，並非「歸隊台積電」。
▲ 除非假以時日，英特爾可以像 AMD 一樣徹底切離製造事業，否則英特爾還是會在「條件許可」時，盡量使用自家製程生產產品，最起碼 CPU 的確如此，而且天知道台積電的產能是否能餵飽英特爾在 CPU 市場的巨大市占率。
也因此，我們才會看到英特爾刻意展示 Lunar Lake 後繼者 Panther Lake 的 Intel 18A 晶圓，宣稱測試進度相當順利，與尚未決定 Arrow Lake 後面的 Nova Lake 將是台積電 2 奈米還是 Intel 14A。如其杞人憂天對個人電腦市場態度漸漸意興闌珊的 AMD，會因為英特爾下單台積電就從此占不了便宜，還不如「期待」英特爾的先進製程會不會再出包一次，莫名其妙的送給 AMD 從天下掉下來的禮物。呆伯特法則中「天底下所有事物都有其邏輯上的極限」，可一點都不單純，但並不難被理解，說穿了也就是這樣一回事。
（首圖來源：Usplash）