Представила три новых айфона, в которых многие функции используют машинное обучение. Это было бы невозможно без специально заточенного под это процессора. В отличие от других производителей гаджетов, Apple сама проектирует свои чипы. Издание Wired рассказало, как компания это делает и сколько у нее денег на это уходит.
Несколько лет назад инженеры в подумали, что камера iPhone может стать умнее при помощи новых мощных алгоритмов машинного обучения, известных как нейронные сети . Своей идеей они сразу же поделились с вице-президентом Тимом Миллетом.
Миллет руководит командой процессорных инженеров. В iPhone X они добавили новый режим портретной съемки , который может регулировать освещение на лицах людей и искусно размывать фон. Все это благодаря новому модулю, добавленному в главный процессор iPhone – нейронному движку , заточенному под машинное обучение. Благодаря нему же появилась система блокировки Face ID.
Тот факт, что инженеры iPhone смогли сами разработать процессор для запуска фич вроде Face ID, показывает преимущества нетрадиционной аппаратурной стратегии Apple. Большинство производителей компьютеров и гаджетов покупают чипы для своих устройств у производителей полупроводников, таких как Intel, Qualcomm или Samsung. Apple же с 2010 года сама проектирует процессор, который на заказ производит сторонняя компания.
На прошлой неделе Apple презентовала три новых iPhone. Все устройства работают на новом процессоре под названием А12 Bionic, спроектированном командой Миллета. Для его создания применялись более продвинутые технологии, чем при создании любого другого эквивалентного чипа в мобильном устройстве. Размер отдельных элементов транзисторов A12 – 7 нанометров, что на 3 нанометра меньше, чем в предыдущем iPhone. Так Apple смогла уместить 6,9 миллиардов транзисторов – на 2,6 миллиарда больше, чем в прошлом году.
Благодаря этому графический процессор значительно мощнее, а нейронный движок – больше. В прошлом году он мог выполнять 600 миллиардов операций в секунду, сегодня – пять триллионов.
Миллет утверждает, что эти обновления способствовали улучшению портретного режима, который позволяет пользователям настраивать глубину резкости после того, как фотография была сделана. Помимо этого, дополненная реальность стала еще более точной и реалистичной. Нейронный движок также доступен теперь для сторонних разработчиков, с целью создать еще больше приложений, основанных на ИИ .
Одновременная работа над софтом и железом особенно ценна сейчас для Apple, когда продажи iPhone перестали расти . Компания должна придумывать новые фичи, чтобы стимулировать владельцев iPhone обновлять свои устройства. Samsung также производит смартфоны и процессоры для них, но эти две отрасли не переплетаются, как в Apple, и корейская компания продает свои процессоры другим производителям устройств.
Apple не признается, кто производит новые чипы A12. В индустрии поговаривают, что этим занимается тайваньская компания TSMC. На мероприятии TSMC в прошлом октябре были процитированы слова главного операционного директора Apple, который сказал, что TSMC является единственным поставщиком новых чипов iPhone и iPad и похвалил ее за производство 1,5 миллиарда чипов Apple менее чем за год.
Если это действительно так, то Apple пришлось сильно потратиться. «Они тратят большие деньги, чтобы зарезервировать производственные ресурсы и стать первыми в очереди», – утверждает Патрик Мурхэд, аналитик полупроводников в Moor Insights & Strategy. Apple заявляет, что ее капитальные расходы составят $17 миллиардов к концу финансового года. Это в восемь раз больше, чем компания потратила в 2010 году, когда Джобс представил первый спроектированный Apple чип в iPhone 4.
Apple – самая дорогая компания в мире, но вскоре разработчики чипов столкнутся с еще больше силой – законами физики. Индустрия уверена, что в 2020 году появятся транзисторы размером в 5 нанометров. Как уменьшать их и дальше – пока непонятно. Длительная тенденция экспоненциального уменьшения транзисторов, называемая законом Мура, замедлилась и, вероятно, прекратилась.
Стратегия Apple может продолжить работать, если или когда транзисторы перестанут уменьшаться. Проектирование процессоров может стать основным способом выжимать максимум из кремниевых чипов, и полный контроль Apple над iPhone даст больше гибкости.
Миллет отказывается отвечать на вопросы о планах команды, хотя он отмечает, что теперь разработчики мыслят еще шире. «На то, чтобы разработать процессор от начала до конца, у нас уходит несколько лет», – говорит он. Где-то в глубинах штаб-квартиры Apple в Калифорнии уже разрабатывается железо, благодаря которому появятся новые функции следующих айфонов.
Сегодня мы представляем вашему вниманию пересказ статьи Пьера Лебопена (Pierre Lebeaupin) "Некоторые вещи, которые разработчикам под iOS следовало бы знать об архитектуре ARM" ("A few things iOS developers ought to know about the ARM architecture") от 19 июля 2010 года (с дополнениями от 25 сентября 2011 года), опубликованной ресурсом Wandering Coder. Надеемся, что этот материал будет интересен и полезен не только разработчикам, но и всем тем, кто интересуется проблемами разработки приложений для мобильной операционной системы iOS и внутренним устройством популярных планшетов и смартфонов компании Apple.
Когда я работал над своей статьей «Introduction to NEON on iPhone», я полагал, что читатели обладают некоторой суммой знаний о процессорах iOS-устройств. В ходе сетевых дискуссий я понял, что часть этой информации, к сожалению, многим неизвестна. Кроме того, я полагаю, что эта информация будет полезным подспорьем для программирования под iPhone (не только в том случае, если вас интересует NEON), даже если вы программируете на языке высокого уровня Objective-C. Вы можете обойтись и без этих знаний, но обладание ими усовершенствует вашу квалификацию разработчика программ для iPhone.
Вводная информация
Все недавно представленные iOS-устройства базируются на процессорах с ARM-архитектурой. Как вы сможете убедиться в ходе прочтения данного материала, эта архитектура несколько отличается от того, к чему вы привыкли на платформах для настольных систем, к которым относятся и x86 и PowerPC. Конечно же, ARM-архитектуру нельзя назвать ни узкоспециализированной, ни нишевой. Почти все мобильные телефоны (и не только смартфоны) базируются на процессорах этого типа, практически все iPod базируются на них же, как и почти все MP3-плееры. этой же архитектуры находятся внутри большинства КПК и Pocket PC. Приставки Nintendo тоже базируются на ARM со времен GBA. Сейчас даже некоторые модели калькуляторов от TI и HP базируются на ARM-процессорах. Если говорить о прошлом, то нужно напомнить, что и Newton обладал ARM-процессором (известно, что Apple давний инвестор ARM). И это только известные устройства, не считая огромного множества ARM-процессоров, играющих вспомогательные роли.
ARM-процессоры прославились своими малыми размерами, низким энергопотреблением и высокой производительностью (в рамках своей категории, разумеется). Эти процессоры характеризуются прямым порядком передачи байтов, как и x86. Существуют также процессоры RISC-архитектуры, к которым относятся MIPS, PowerPC и другие. Следует отметить, что симулятор не выполняет код, созданный для ARM. Для запуска на симуляторе приложение компилируется под архитектуру x86 и выполняется как родное для этой архитектуры. Поэтому приложение следует тестировать на том типе устройства, для которого оно предназначено.
Пользователи iPhone 6s отмечают поразительную скорость в работе устройства и высокую плавность интерфейса. Нет ничего удивительного в том, что Apple оснащает свои флагманские продукты, будь то смартфоны или планшеты, мощнейшими аппаратными решениями. Лучшим из таковых на данный момент является процессор А9.
SoC или система-на-чипе A9 является собственной разработкой Apple. 64-битный процессор производится по 14- или 16-нм технологии двумя подрядчиками: Samsung и TSMC. К чести инженеров компании следует отметить, что синтетические тесты присваивают A9 первые места по производительности. Но так было не всегда, давайте вспомним, с чего все начиналось.
До 2010 года Apple была вынуждена пользоваться наработками Samsung. Но выпуск такого революционного устройства как iPad требовал кардинально иного подхода. В результате был выпущен первый собственный мобильный микропроцессор Apple, интегрированный в планшетный компьютер. Чип А4 работал на частоте 1 ГГц и имел максимальную потребляемую мощность 500-800 мВт. Основан он был на архитектуре ARM Cortex A8 и производился по 45-нм технологическому процессу. Как выяснилось в дальнейшем, решение Стива Джобса выпускать собственную аппаратную платформу оказалось важнейшим стратегическим шагом.
По словам аналитика Стивена Чейни, вопреки успеху и прочным позициям Intel на этом рынке, Apple смогла потеснить именитого производителя электроники. В успех команды Джобса мало кто верил, а глава Microsoft Стив Балмер откровенно смеялся над оригинальным iPhone. Тем не менее, руководство Apple было твердо настроено самостоятельно обеспечивать себя процессорами.
В 2008 году «яблочная» компания приобрела небольшую организацию PA Semi за $278 млн, известную своими энергоэффективными разработками систем-на-чипе. В последующие годы также было сделано несколько знаковых поглощений, которые в итоге вывели Apple в лидеры рынка.
Важно помнить, что аппаратная начинка iPhone и iPad тесно связана с программным обеспечением. Мобильная операционная система iOS смогла не только в кратчайшие сроки завоевать рынок, но и обеспечить работой сотни тысяч программистов. Даже конкурирующие компании зарабатывают на клиентах Apple гораздо больше, чем на своих. Взять, к примеру, столь популярные сервисы как YouTube, Google Поиск, Google Карты, которые приносят интернет-гиганту многомиллионные прибыли.
Но на этом преимущества чипов серии «А» не заканчиваются. Огромную роль в пользовательском опыте играет оптимизация программного обеспечения. Конкуренты могут выкупить или лицензировать разработанные Apple технологии, внедряя попутно их в свои устройства. Однако полную работоспособность «яблочных» продуктов может обеспечить только программный код, который лежит в основе iOS. Именно по этой причине реализация функции 3D Touch на Android-устройствах в существующем на iPhone 6s виде окажется крайне сложной.
Apple продолжает процветать, пользуясь дальновидностью ее основателя и идейного вдохновителя. Как можно убедиться, ярый педант и приверженец дзен-практик Стив Джобс оказался настоящим провидцем.
На презентации iPhone 7 в сентябре 2016 года Apple похвасталась, что за десять лет производительность процессоров в iPhone выросла аж в 120 раз:
Цифра мне показалась великоватой, так что давайте ее проверим. Однако есть одна проблема - самый первый iPhone получил поддержку лишь iPhone OS 3.1.3, тогда как, например, минимальная iOS для iPhone 7 - это 10. И поэтому мне удалось найти лишь один бенчмарк, тестирующий производительность процессора и работающий на всех версиях iOS - это Geekbench 2. Да, его актуальность уже под вопросом - к примеру, он не поддерживает х64 инструкции, однако для оценки производительности его вполне хватит.
- iPhone 2G (Samsung S3C6400 ARM11 620 МГц, работающий на частоте 412 МГц, 65 нм, 128 Мб EDRAM, 2007 год) - 150 очков.
Самый первый айфон вышел почти 10 лет назад, в 2007 году. Железо сейчас вызывает улыбку - 400 МГц процессор и 128 Мб ОЗУ даже в умные часы уже никто не ставит. Однако на момент выхода оно было достаточно мощным, и из-за закрытости iPhone OS первый iPhone работал достаточно быстро. - iPhone 3G (Samsung S3C6400 ARM11 620 МГц, работающий на частоте 412 МГц, 65 нм, 128 Мб EDRAM, 2008 год) - 150 очков
Основным техническим изменением в iPhone 3G была поддержка 3G (откуда, собственно, и название). Все остальное железо осталось тем же, так что результат в бенчмарке тот же. - iPhone 3GS (Samsung S5PC100 ARM Cortex A8 833 МГц, работающий на частоте 600 МГц, 65 нм, 256 Мб EDRAM, 2009 год) - 300 очков.
Литеру S в этом iPhone расшифровывали как Speed - скорость, и есть почему: процессор перешел с архаичной ARM11 середины нулевых на современную (по тем меркам) Cortex A8, и несколько нарастил частоту - в итоге он стал вдвое быстрее. Удвоенный объем ОЗУ позволил лучше использовать многозадачность, и в итоге телефон обновлялся вплоть до 2013 года - последней ОС для него была iOS 6. - iPhone 4 (Apple A4 ARM Cortex A8 1 ГГц, работающий на частоте в 800 МГц, 45 нм, 512 Мб EDRAM, 2010 год) - 400 очков.
Это первый iPhone, где процессор был частично сделан Apple, однако в основном он все еще был построен на Cortex A8. Оптимизации ядра, рост его частоты и увеличенный вдвое объем ОЗУ делали iPhone 4 на 25% быстрее 3GS, однако, увы, на последней для него версии iOS 7 он работал достаточно медленно. - iPhone 4S (Apple A5 ARM Cortex A9 1 ГГц, работающий на частоте в 800 МГц, 2 ядра, 32 нм, 512 Мб LPDDR2, 2011 год) - 860 очков.
Первый двухядерный процессор в iPhone, использующий новую (по тем временам) архитектуру Cortex A9, однако частота ядер осталась прежней - 800 МГц, так что результат стал в среднем в 2 раза выше. Это самый популярный процессор от Apple - он ставился кроме iPhone 4S еще и в iPod Touch 5, iPad 2/3/Mini (в них частота была увеличена до 1 ГГц). Увы - возможности процессора все же не безграничны, и на iOS 9 перечисленные выше устройства работают достаточно медленно. - iPhone 5 (Apple A6 Swift 1.2 ГГц, 2 ядра, 32 нм, 1 Гб LPDDR2, 2012 год) - 1680 очков.
Наконец-то частота процессора в iPhone переползла за 1 ГГц. К тому же это первый процессор, в основном построенный на собственной архитектуре Apple - Swift (однако так же частично была задействована архитектура Cortex A15) - это позволило практически вдвое увеличить производительность процессора. Вкупе с 1 Гб ОЗУ телефон неплохо работает даже на самой современной на данный момент iOS 10. - iPhone 5S (Apple A7 Cyclone 1.3 ГГц, 2 ядра, 28 нм, 1 Гб LPDDR3, 2013 год) - 2250 очков.
Этот iPhone можно назвать, пожалуй, самым прорывным по технологиям - это был первый телефон на х64 процессоре, построенный полностью на собственной архитектуре Apple - Cyclone. Производительность внушала уважение - двухядерный A7 с частотой в 1.3 ГГц находился на уровне топового тогда Snapdragon 800 - 4ядерного монстра с частотой до 2.2 ГГц! Пожалуй, этот iPhone можно назвать актуальным - он летает на iOS 10 и поддерживает большинство приложений из App Store. - iPhone 6 (Apple A8 Cyclone v2 1.4 ГГц, 2 ядра, 20 нм, 1 Гб LPDDR3, 2014 год) - 2470 очков.
В iPhone 6 Apple сконцентрировалась на дизайне, так что производительность выросла незначительно. В итоге процессор оказался значительно хуже топового на тот момент Snapdragon 805, что, в прочем, не повлияло на его работу из-за хорошей оптимизации iOS. - iPhone 6S (Apple A9 Cyclone v3 1.85 ГГц, 2 ядра, 14 нм, 2 Гб LPDDR4, 2015 год) - 3170 очков.
В 6S Apple сконцентрировалась на производительности - процессор стал на 40% быстрее, и, наконец-то, спустя три года, объем ОЗУ вырос до 2 Гб. На момент выхода процессор конкурировал на равных с самыми мощными представителями линеек Snapdragon и Exynos, да и сейчас отстает от топа не так уж и сильно, на 20-30%. - iPhone 7 (Apple A10 Fusion, 2 ядра по 2.34 ГГц и 2 по 1.05 Ггц, 14 нм, 2/3 Гб LPDDR4, 2016 год) - 3650 очков.
Спустя 5 лет с момента выхода своего первого двухядерного процессора Apple выпустила 4ядерный процессор для iPhone, построенный по технологии big.LITTLE - для тяжелых задач используется кластер из 2 мощных ядер, для простых - кластер из 2 слабых, одновременно они работать не могут. К тому же впервые между простой линейкой и Plus возникло серьезное различие в железе - у 7 Plus 3 Гб ОЗУ против 2 у 7, что позволяет ему лучше использовать многозадачность. Процессор оказался настолько мощным, что iPhone 7+ до сих пор удерживает Топ-1 в Antutu.
Сводный график:
Как видно, застоя в мобильном сегменте нет и близко - если у Intel и AMD прирост за поколение не превышает 5-10%, то здесь прирост может быть и двухкратным. И это понятно - мобильные процессоры все время были в роли догоняющих, и использовали наработки десктопных процессоров, поэтому и развились так быстро. Причем, что самое интересное, мобильные процессоры уже стали технологичнее десктопных - если Intel «увяз» на 14 нм аж на три года, а AMD только-только выпустила свои решения на этом техпроцессе, то новый Snapdragon 835 уже построен по нормам 10 нм техпроцесса, и скоро появится в флагманах на Android. Да и процессор Apple A9X в iPad Pro уже находится на уровне ультрабучной линейки intel Core m, потребляя при этом меньше энергии. К тому же ARM-процессорами в ноутбуках заинтересовались и Apple, и Microsoft - кто знает, возможно архитектуре х86-х64, по крайней мере в пользовательском сегменте, пора на покой?
После того как Apple использовала в первом iPad процессор A4 собственного изготовления, поползли слухи, что в будущем компания может отказаться от процессоров Intel в Маках и перейти на ARM-архитектуру. В этом есть свои преимущества, однако, такая миграция чревата множеством последствий, которые Apple будет необходимо преодолеть. Стоит ли овчинка выделки?
Почему современные Маки работают на процессорах Intel
Начиная с 2006-го, все новые компьютеры Apple работают на процессорах архитектуры х86 в связке с GPU от Nvidia или AMD (или встроенное графическое ядро Intel в моделях начального уровня). Благодаря Open GL, ПО Маков может взаимодействовать с графическими процессорами различной архитектуры, что позволяет Apple без проблем менять поставщика графики.
После перехода на процессоры Intel, Apple выпустила еще два мажорных релиза OS X, в которых была реализована поддержка старой (PowerPC) и новой (х86) архитектуры, но вышедший в 2009-м Snow Leopard работал только Маках с процессорами Intel.
Чем переход на ARM отличается от перехода на Intel с PowerPC
В период с 1994-го по 2005-й, все программное обеспечение для Mac OS было «заточено» исключительно под работу на процессорах PowerPC, архитектура которых кардинально отличалась от x86. Еще раньше, на протяжении предыдущих десяти лет, Маки работали под управлением процессоров Motorola, которые назывались 68к (68000, 68020, 60030 and 68040).
Первая смена архитектуры была вызвана стремлением перейти на более современные и производительные процессоры с поддержкой 64-битных вычислений. Благодаря производительности PowerPC, намного превосходящей 68к, он мог легко выполнять эмуляцию существующего кода.
Второй переход Apple, с PowerPC на Intel, уже не выглядел таким большим шагом вперед. Производители чипов PowerPC (IBM и Motorola/Freescale) фактически оставили рынок ПК, «играя эпизодические роли» в нишах автомобилестроения и игровых консолей. Apple была их последним клиентом, но в год компания продавала менее 4 миллионов своих компьютеров.
А вот на рынке Windows-ПК кипела жизнь, все компьютеры использовали архитектуру Intel x86 или совместимые аналоги от AMD. Перейдя с PowerPC на Intel, Apple покинула тонущий корабль и выбрала развивающуюся экосистему, где за счет больших объемов производства инновации и технологии развивались очень быстро.
Однако доступная архитектура x86 была, по сути, шагом назад. Ведь на то время все процессоры Intel были 32-битными, тогда как PowerPC, которые Apple использовала в своих PowerMac G5 начиная с 2003-го, поддерживали 64-битные вычисления. Лишь в 2006-м, когда Intel представила линейку Core 2, Apple вернулась к 64-битным процессорам в своих компьютерах.
Были в переходе на архитектуру Intel и другие недостатки, но они покрывались высокими темпами развития, обусловленными большим рынком. На тот момент процессоры Intel были немногим мощнее PowerPC, но их производительности хватало для эмуляции большей части кода, написанного для PowerPC. Это стало возможным благодаря технологии Rosetta, которую Apple выкупила и доработала, чтобы сгладить сложности перехода на новую платформу.
Кроме того, смена архитектуры на х86 означала возможность запуска Windows (Linux и других x86 ОС). Это значительно расширяло потенциальную аудиторию, привлекая к покупке Mac пользователей, у которых была необходимость запускать специфические Windows-приложения. Boot Camp позволял устанавливать Windows второй системой на диске, а сторонние приложения давали возможность запуска программ Windows прямо среде OS X. Оба способа были значительно быстрее простой эмуляции кода Windows на PowerPC, которая была единственной возможностью, доступной Mac-пользователям до перехода на процессоры Intel.
Чем Apple может быть интересен уход от процессоров Intel
Экономия средств
Основной причиной, по которой Apple могла бы рассматривать возможность создания Маков без использования процессоров Intel - это высокая цена последних. Чипы Intel слишком высокотехнологичные и достаточно сложные для копирования, поэтому они вне конкуренции и позволяют Intel взимать за них такую высокую цену.
Сложно определить точную цену, которую платит Apple за процессоры Intel. Аналитики из IHS iSuppli считают, что Intel Core i5, используемые в Microsoft Surface Pro, в 4–5 раз дороже ARM-чипов в Surface RT. Процессоры A6 для iPad, по их мнению, обходятся Apple в 25 $ за штуку, тогда как чипы Intel, использующиеся в Маках, стоят 180–300 $. Идеи, что Apple могла бы заменить 200-долларовые чипы Intel на один или два 25-долларовых и породили слухи о возможности перехода компьютеров Apple на ARM-архитектуру.
Однако такое сравнение не совсем корректно, ведь современные ARM-процессоры значительно уступают в производительности чипам Intel Core i5 даже начального уровня. Между вычислительной мощностью процессоров Intel и самых быстрых ARM-процессоров лежит целая пропасть - это доказал эксперимент Microsoft по портированию Windows для ARM-чипа Surface RT.
Apple по силам создать более производительные ARM-процессоры
Apple активно наращивала вычислительную мощность своих процессоров серии Ax, благодаря финансированию за счет экономии на объемах производства. Каждый год компания продает около 70 миллионов iPad и почти 170 миллионов iPhone.
В этом году Apple могла создать еще более мощные чипы A8, если бы не ограничения, диктуемые толщиной корпуса, ограниченным размером батареи и проблемой теплоотвода в iOS-устройствах. Компания ясно дала понять, что при проектировании А8 главным приоритетом была энергоэффективность, которая так важна для iPad Air 2 (имеющего меньшую батарею, чем у предшественника), чтобы оставить автономность устройства на прежнем уровне.
Mac mini и даже MacBook Air гораздо меньше скованы ограничениями энергоемкости и теплоотвода, что позволило бы Apple увеличить рабочие частоты процессоров, количество ядер или добавить в них другие аппаратные средства, снабдив большими объемами памяти и кэша.
Учитывая все эти обстоятельства, Apple может быть заинтересована даже в создании какого-нибудь нового специфичного Mac, работающего на ARM-процессоре, который по производительности будет не так далек от бюджетных настольных процессоров. Ведь сейчас ARM уже обходит мобильные чипы Intel x86.
До перехода на процессоры Intel, Apple производила около 4 миллионов Маков в год. На данный момент ежегодные объемы производства Mac составляют почти 20 миллионов, примерно такое же количество iPad компания продала за первых четыре квартала. Изначально Apple рассматривала возможность использования в iPad чипов Intel Atom, но отказалась от этой идеи в пользу ARM.
Создание собственной технологии кремниевых ИС
Исходя из того, что Apple использует оптимизацию чипов, применяемых в iOS-устройствах, можно предположить интерес компании также и в оптимизации процессоров для Mac. Она может убрать неиспользуемые наборы логики и внедрить дополнительные, чтобы реализовать на аппаратном уровне шифрование, обработку аудио или декодирование видео.
Использование единой архитектуры в Маках и iOS-устройствах может значительно упростить применение аппаратных и программных средств, а также перенос API и другого ПО между системами.
Более того, при разработке проприетарных технологий, используемых только в Ах-процессорах, все инвестиции Apple останутся внутри компании и принесут прибыль исключительно ей. Сейчас же, покупая процессоры у Intel, Apple косвенно делает вклад в развитие всей ПК-индустрии. Intel создает новые поколения процессоров, которые доступны для всех, а расходы на их разработку снижаются за счет объемов производства, обеспечиваемых Apple.
Учитывая не самые впечатляющие успехи Intel в мотивации ПК-производителей к созданию ультрабуков, клонов Mac mini и планшетов на Android Atom, потеря такого клиента как Apple будет иметь катастрофические последствия не только для Intel, но и для всех, кто использует процессоры на архитектуре х86.
Что удерживает Apple от перехода на ARM
Аpple сделала шаг в сторону Intel по разумным причинам. В 2006-м у неё не было серьезной команды для разработки чипов, а также достаточного капитала для развития собственной технологии их создания. Intel уже сделала эту работу и покупка готового решения не только имела смысл, но и была лучшим из тех немногих вариантов, доступных Apple на то время.
Несмотря на то что сейчас Apple является одним из ведущих производителей мобильных процессоров и имеет 150-миллиардный капитал, позволяющий реализовать самые амбициозные проекты, использование чипов Intel все еще имеет смысл по ряду причин.
Существующие технологии и возможности Intel
На сегодняшний день Intel владеет ведущей в мире технологией по изготовлению процессоров и имеет потрясающие производственные возможности, соответствующие запросам Apple. Оставаясь клиентом Intel, Apple получает не только их, но и будущие разработки производителя чипов, в которые он инвестирует средства, чтобы оставаться самым передовым производителем процессоров в мире.
Крупные заказы дают Apple приоритеты выбора чипов, а также скидки за счет больших объемов. Прибыль компании, которую она получает с каждого проданного Мака просто недостижима для ПК-производителей, даже с учетом немалой стоимости процессоров Intel.
Для Apple не существует полумер, на которые могут пойти другие производители, она выбирает только самые передовые технологии. Компания покупает лучшие LCD-панели, использует лицензированный шрифт Helvetica. В то время как Microsoft и Google применяют низкокачественные дисплеи, копии Helvetica, а также не используют в своих продуктах сканеры отпечатков пальца, по причине их высокой стоимости.
Потеря AMD как поставщика
Уйдя от Intel, Apple может потерять потенциального поставщика х86 совместимых видеочипов AMD.
Сейчас компания закупает GPU как у AMD, так и у Nvidia, выбирая лучшие из доступных решений в зависимости от новых технологий и цены. Благодаря OpenGL смена вендора видеочипов не вызывает сложностей.
Apple не играла на руку AMD в их противостоянии с Intel, но теоретически могла бы - в случае если Intel допустит ошибку и AMD удастся создать более доступный и превосходящий конкурента процессор, способный выполнять х86-код на Маках. Уход Apple от Intel к ARM-процессорам исключит даже эту теоретическую возможность сменить чипы Intel на более дешевые AMD.
Сомнительная экономия при частичном переходе на ARM
Apple сейчас не сможет заменить Intel-процессоры на ARM во всей линейке Маков, особенно в топовых семействах и модификациях MacBook Pro и Mac Pro, а ведь это именно тот сегмент, с которого компания получает большую часть своей прибыли и благодаря минимальной конкуренции сохраняет лояльность сообщества.
Если Apple выпустит всего одну новую модель Mac, работающую на архитектуре ARM, это уменьшит ее зависимость от Intel, но также и увеличит затраты на покупку процессоров для х86-Маков за счет уменьшения объемов. Таким образом, частичный переход на ARM ничего не даст Apple в плане экономии.
Сам факт создания ARM-Мака не гарантирует его популярности. Microsoft уже делала попытку портировать Windows на ARM, но привлечения новой аудитории это не дало. Два года были потрачены впустую, если не считать результатом ухудшение отношений с Intel. Процессорный гигант отреагировал анонсом поддержки Android и Meego/Tizen, потратив миллиарды долларов, субсидированных производителями планшетов, на внедрение Atom, которое было направлено на ту же цель, что и у Microsoft с ее Surface RT - значительное расширение рынка.
Разумеется, Microsoft не собиралась экономить и основной причиной использования ARM было стремление к увеличению энергоэффективности по сравнению с настольными и мобильными альтернативами от Intel. Но эти прекрасные начинания были на корню зарублены суровой реальностью - существующие Windows-приложения не могли работать на архитектуре ARM.
У Apple есть большой опыт в переносе ПО на новые архитектуры. Компания доказала, что может одновременно поддерживать различные аппаратные платформы, но несмотря на это, всегда старалась завершать такие переходы быстро, чтобы привести всё к единому стандарту и избежать проблемы фрагментации аппаратных средств.
Большие риски
В довершение к финансовой стороне вопроса, разработка ARM-чипов для Mac может вызвать дополнительные проблемы, например, осложнения и замедление развития мобильных процессоров, использующихся в iPhone, iPad и других новых продуктах.
Продажи мобильных устройств Apple составляют большую часть ее прибыли. За прошлый год компания продала 244 миллиона iOS-устройств и всего лишь 18,9 миллиона Маков. Переход на ARM-архитектуру неизбежно вызовет изменение приоритетов развития мобильного сегмента и теоретически может позволить конкурентам выбиться в лидеры. Вряд ли у Apple есть сотни свободных инженеров, сидящих без дела, чтобы распылять усилия команды разработки ARM-чипов на два различных направления.
Отдаляясь от ключевого поставщика, Apple также может смутить существующих клиентов и рискует бросить тень на свое имя. Когда Microsoft представила Surface RT, она потеряла доверие клиентов, поскольку «бескомпромиссный Windows-компьютер» фактически не мог запускать приложения Windows и имел ограничения, связанные с производительностью ARM-процессоров. У потенциальных покупателей ARM-Маков будут еще большие запросы и ожидания от нового продукта Apple.
Несовместимость с архитектурой х86
У Apple есть большой опыт в портировании собственных ОС, фреймворков, приложений и инструментов разработки на новые архитектуры. Компания перенесла Mac OS с 68к на PowerPC, портировала ПО NeXT с Intel на PowerPC, да и iOS, по сути, является адаптированной под мобильные реалии OS X.
Apple определенно знает, как создать ARM-версию OS X и при необходимости сможет предоставить разработчикам инструменты, которые помогли бы им пересобрать свои приложения для Маков на архитектуре ARM, но для этого потребуется много труда и значительные усилия от самих разработчиков. Затраты и издержки, связанные с созданием портов приложений, могут не оправдать ожиданий, особенно если Apple будет продавать в год менее 20 миллионов Маков.
Опыт Apple TV
Как и Surface RT, Apple TV можно рассматривать в качестве недавнего примера смены архитектуры. Оригинальная версия Apple TV, продававшаяся с 2007-го по 2009-й, была фактически урезанным Маком с х86-процессором Intel и графикой от Nvidia, работающим на модифицированной версии OS X.
В 2010-м Apple представила второе поколение ТВ-приставки, работающее под управлением iOS на собственном процессоре A4, имевшем встроенную графику. Этот переход, который повлек за собой полный редизайн аппаратной архитектуры, позволил снизить цену продукта с 299 $ до 99 $.
Но Apple TV весьма специфический пример - приставка выпускается в относительно малых объемах и не приносит большой прибыли компании, к тому же в ней нет сторонних приложений, а значит и проблем с их адаптацией. Ее переход на iOS и ARM был достаточно простой задачей. С ценой в 300 $ у Apple TV просто не было шансов на рынке, но когда она снизилась до 99 $, приставка стала очень хорошо продаваться, принося Apple около миллиарда долларов в год (включая медиаконтент, увеличивающий ее продажи). В 2010-м у Apple появился источник отбракованных чипов А4 (а затем и А5), которые не годились для iPad, поэтому Apple TV стала идеальным кандидатом для перехода ARM-архитектуру.
Не стоит ждать ARM-MacBook в ближайшем будущем
Вопрос перехода традиционных Маков на ARM-архитектуру состоит не в том, сможет ли Apple заменить Intel, а скорее в том, будет ли это коммерчески выгодно.
Если Apple действительно решит представить сверхбюджетный MacBook Air «нетбучного формата», то ей проще будет отказаться от дорогих Core i5 чипов и создать недорогой продукт, работающий на iOS или урезанной версии OS X. Такой MacBook занял бы место рядом с Surface RT и «хромбуками» от HP и Samsung, работающими на ARM-чипах от Samsung.
Однако, на данный момент слишком мало убедительных доводов, которые бы доказывали, что Apple заинтересована в продаже ноутбуков с небольшой производительностью. Сейчас продается рекордное количество Маков в ценовой категории 900–3000 $, кроме того существует iPad, покрывающий более бюджетный диапазон от 200 до 800 долларов.
Несмотря на то что по итогам прошлого года продажи iPad снизились на 4%, нельзя сказать форм-фактор планшета теряет популярность и нуждается в замене. На самом деле, всё выглядит так, как будто Apple сделала из пользователей iPad потенциальных покупателей Mac, а это уже намного больший успех (и прибыли), чем мотивация пользователей Mac к покупке iPad.
И все же технологическая индустрия постоянно находится в движении и часто привычные устои рушатся новыми продуктами, которые стоят и делают меньше, чем существующие. Доказательством этого может служить iPhone, который умел значительно меньше, чем существующие на тот момент смартфоны, а также iPad и Apple TV, лишенные функций, которые были в предшествовавших им планшетах ТВ-приставках. Apple просто отсекла «нужные» фичи и создала тем самым новые, доступные и привлекательные категории продуктов.
Создавая Mac на базе ARM-процессора, Apple может сильно дискредитировать собственный бизнес премиальных компьютеров. Теоретически, компания могла бы создать недорогой MacBook, скажем, для сферы образования, но это слишком маленький рынок, который сейчас пресыщен «хромбуками» Google.
Через год или два обстоятельства могут измениться. Вполне возможно, что Apple достигнет точки развития, когда премиальный бизнес Mac будет сложно расширять дальше. За это время компания может разработать технологию, которая позволила бы ей создать ARM-процессор вплотную приближающийся по производительности к Intel, но имеющий более низкую цену. Apple могла бы создать аппаратную поддержку эмуляции x86-приложений, минимизировав тем самым затраты и ускорив переход на ARM.
Пока у Intel не предвидится больших прорывов в развитии x86-процессоров, так что для Apple может быть более разумным инвестировать в разработку и развитие собственных современных ARM-чипов (или даже совершенно новой архитектуры) для настольных компьютеров и ноутбуков.
В целом создается впечатление, что рынок традиционных компьютеров и ноутбуков остановился в развитии. Apple расширяет свою долю среди компьютеров премиального уровня и у нее есть все шансы, развить эту тенденцию не внося радикальных изменений в Маки. Компания может использовать свои огромные, но все-таки ограниченные ресурсы для более выгодного вложения, чем замещение Intel как поставщика процессоров для нескольких миллионов Маков. По крайней мере, в течение следующих нескольких лет.
