2008年4月，Apple以2.78億美元的代價，收購了一間無晶圓廠芯片設計公司 （Fabless Design House），得到150名天才工程師，那間公司叫做P.A. Semi，位于美國加州Santa Clara （也剛好是Intel總部所在地），創(chuàng)立于2003年，由曾在2003年獲頒IEEE Solid State Circuits Award的芯片設計大師Daniel W. Dobberpuhl所成立。今日Apple的A系列與M系列處理器之所以能夠有今天的表現與地位，除了封閉性生態(tài)系統(tǒng)帶來的先天優(yōu)勢，P.A. Semi團隊絕對居功厥偉。
Daniel W. Dobberpuhl早在1976年就加盟DEC，參與過80年代這間公司最成功的產品MicroVAX（將大多數的VAX復雜指令轉由軟件仿真，處理器碰到這些指令就觸發(fā)例外，讓操作系統(tǒng)搞定，結果芯片總面積縮小到五分之一，還足以提供90%原生VAX效能），也歷經過對后世影響深遠的DEC Alpha 21064與StrongARM。在這之前，隨著StrongARM從DEC移轉給Intel，Daniel W. Dobberpuhl也創(chuàng)立了SiBytes，專注于MIPS指令集的高速網絡處理器，在2000年被Broadcom并購。他本人在2019年10月26日辭世，享年74歲。
為何筆者要特別提這件事？因為同樣待過DEC （Alpha 21164, 21264） 的「處理器游俠」Jim Keller在1999年入職SiBytes，接著在Broadcom擔任首席架構師，又在2004年轉戰(zhàn)P.A. Semi任職工程副總裁，在Daniel W. Dobberpuhl的領導下，累積了低功耗RISC處理器的設計經驗，直到2008年P.A. Semi被Apple并購，也仍留在Apple服務一段不短的時日，參與了A4和A5的研發(fā)工作。
P.A. Semi當時的研發(fā)重點是名為PWRficient的產品線，顧名思義，就是追求極致能耗比的處理器，總計分成3個部份：兼容PowerPC指令集的PA6T核心、CONEXIUM芯片內鏈接架構、ENVOI I/O子系統(tǒng)。后來Apple自研處理器的諸多特色，都可在PWRficient摸索到其蹤跡，也可從其遺產，判斷Apple自家芯片未來的可能方向。
其PA6T核心在頻率2GHz時，最高功耗不超過7W，1.5GHz時更低至4W，雙核心的PA6T-1692M在頻率2GHz時，整顆標準功耗僅13W，最高也不超過25W，相較于同時期衍生于服務器應用的IBM PowerPC（如PowerPC 970家族），無論同頻率效能（SPEC CPU 2000） 和能耗比，均享有壓倒性的優(yōu)勢。
這一頁的內容非常的震撼，只要有經歷過2005年的科科們，或多或少都知道下面的數字，代表的是什么意思，這也是Apple愿意買下這間公司的主因。
省電歸省電，PA6T仍是貨真價實的多指令派發(fā)、非順序執(zhí)行的高校能微架構，浮點運算性能尤其出色，約為同頻率IBM PowerPC 970的2倍。也因此，當時不乏Apple將改用P.A. Semi產品的謠傳，只不過，Steve Jobs卻在2005年選擇了Intel。
但這并不代表Apple不重視P.A. Semi的價值，而P.A. Semi也并非如外界的刻板印象，只想作低功耗的低階產品。反之，P.A. Semi的PWRficient一開始就放眼各式各樣的應用，并具備強大的多核心延展性。根據已知的規(guī)劃，PWRficient將會有16核的版本。
服務器應用也是P.A. Semi鎖定的目標。換言之，P.A. Semi的野心可歸納為1條公式：StrongARM的低功耗 + Alpha等級的高效能 + PowerPC指令集兼容性。
不過Apple收購P.A. Semi后也并非一帆風順，雖然接收了150名天才工程師，但Dan Dobberpuhl與數名重要的工程師，據傳因對2間公司的整合方式與股票獎勵不滿，在2009年底先后離開了Apple，一起創(chuàng)立了Agnilux，不到1年的時間就被Google買走。這次Daniel W. Dobberpuhl并沒有跟著進入Google，而成為機器視覺廠商Movidius的董事會主席，而Movidius則在2016年成為Intel的一部分。
Apple吃掉P.A. Semi后，卻遲遲看不到自家芯片、甚至是獨創(chuàng)核心微架構問世，那么他們該怎么辦？我們將時間軸拉回到Apple在2010年4月發(fā)表首款自研處理器A4（APL0398），其設計衍生于Samsung S5PC110A01，最主要的差別在于GPU換成Apple長期偏好的PowerVR SGX系列，但那完全一模一樣的ARM Cortex-A8核心卻是大有來頭—因為得到Intrinsity這間公司的技術加持，并延續(xù)了和Samsung合作 “Hummingbird” 的成果，頻率從ARM公版的650MHz，一舉推進到1GHz大關。
由22名業(yè)界老兵成立于1999年、設立在美國德州奧斯汀的Intrinsity，其技術強項在于優(yōu)化的Wave Pipeline （無鎖存管線） 電路設計，將其命名為FastMATH。Apple認知到這間公司的重要性后，就馬上收入囊中，但過程卻極度低調，連金額都無人知悉 （據說是5000萬美元，但也有其他的版本），唯一可以確定的是，Apple的目的非常明確，就是為了A4處理器。接著，出自于P.A. Semi團隊的獨特微架構Swift，就在2012年9月的A6堂堂登場，開啟了Apple Silicon之路。
Intrinsity的FastMATH最有名的成功案例，是1顆超低功耗的MIPS32指令集處理器 （請各位科科務必仔細看這張簡報的內容，盲目追求簡單迅速便宜的VIA Centaur簡直是馬上遜掉了）。Apple得到Intrinsity后，更讓從P.A. Semi獲得的深厚功力，提升到更高的高度。如何將這些特殊的技術，有效應用到臺積電的最新制程和設計工具，也算是Apple厲害的地方。
爬文至此，各位親愛的讀者們，是否能夠以古鑒今，猜猜Apple Silicon的下一步會往哪邊走？但假使Apple當年直接用P.A. Semi的芯片打造MacBook Air，而不是連根拔起的轉進Intel，那么計算器工業(yè)界的歷史，恐怕就會被整個重新改寫，最起碼IBM的Power Everywhere看來就不會變成幻夢一場。