Провал или победа е преминаването на Apple към собствени ARM процесори

19
2373

И това видяхме. По време на събитието WWDC 2020 Тим Кук официално обяви, че в рамките на две години компютрите Mac постепенно ще мигрират от процесорите на Intel към собствените решения на корпорацията от Купъртино, които се наричат Apple Silicon. За Apple, която е вече на над 40 години, това не е първият подобен преход, но предишните бяха принудителни. Сега това съвсем не е така и възниква съвсем логичният въпрос – наистина ли е толкова необходима смяната на процесорната архитектура? След което възниква още един, по-скоро философски въпрос – какво ще даде това на крайния потребител? Нека се спрем по-подробно.

Малко  история

Да се завърнем виртуално в началото на 90-те години на миналия век. Mac компютрите се базират на легендарните процесори Motorola 68000, но Apple много добре разбира, че те са вече отживелица, а този производител самостоятелно нищо по-добро няма да може да направи. А това означава, че е време за Първия Преход. Само че към какво да бъде направена тази миграция? Процесори на Intel има, но те са скъпи. ARM? По това време те са в самото начало на развитието си и са подходящи най-вече за малки устройства като Newton, но в никакъв случай за работни станции. AMD? Тогава тази компания се занимава предимно с клониране процесорите на Intel и Apple не я разглежда като вариант.

Забавното в тази история е, че в началото на 90-те години не само Apple мъчително избира кой да бъде производителят на процесорите за нейните компютри, като със съвсем същото се занимава и друг технологичен гигант – IBM. В крайна сметка, през 1991 година трите големи компании – Apple, IBM и Motorola се обединяват в алианса AIM, рожбата на който става архитектурата PowerPC. Всички остават доволни: Apple и IBM получават много добри процесори, базирани на постигнатото от Motorola, като едновременно с това има огромни поръчки за производството на нови процесори.

Точно тогава се проявява проблемът със съвместимостта, който Apple решава съвсем директно. Първите PowerPC процесори са много по-мощни в сравнение и с най-добрите чипове на Motorola и корпорацията просто вгражда качествен емулатор на предишните процесори в своята операционна система System 7. Да, този емулатор не поддържа копроцесора (FPU), но това многократно се компенсира от мощността на новите CPU и всичко минава съвсем безболезнено.

2006 година. Apple отново вижда, че текущите процесори за Mac приключват жизнения си път. Чиповете PowerPC от серия G са горещи, нискочестотни и вече осезателно изостават по производителност от решенията на AMD и Intel, които от време на време си организират надпревари от рода „кой първи ще направи двуядрен процесор“. Уви, процесорите PowerPC са губещи в тази надпревара. Да, някои Apple G5 са двуядрени, но на практика това са два едноядрени кристала, поставени в един корпус, които просто работят заедно. Отделяната топлина от тези чипове е огромна и те са неподходящи дори и за големия Mac.

Освен това, започва активното развитие на лаптопите и Apple в никакъв случай не иска да бъде на опашката с един MacBook с едноядрен процесор и честота около 1 GHz. Съвсем логично корпорацията от Купъртино решава да изчака кой ще е победителят при процесорите и да се залепи за него. И това е Intel с с архитектурата Core Duo, най-новите решения на която от над 10 години се използват в офисните компютри и без кой знае какви проблеми успяват да подкарат най-новите версии на Windows.

Естествено, отново възниква проблемът със съвместимостта – за PowerPC са написани много програми и има много софтуер, който не може да бъде зачеркнат. Така се появи транслаторът Apple Rosetta, който дава възможност на x86 чиповете да бъде стартиран всичкия legacy софтуер. Оказа се, че мобилните процесори Intel Core Duo са толкова по-производителни от най-добрите PowerPC G5, че старите програми дори през емулатора работят по-бързо отколкото в оригиналния PowerMac.

Оттогава изминаха 15 години и Apple отново започва преход към нова архитектура, но този път към ARM процесорите, които през последните 20 години значително се усъвършенстваха. Каква е ползата от това?

Хардуерните уязвимости и безопасността

През последните няколко години процесорите на Intel не се представят добре. За хардуерните уязвимости Meltdown и Spectre  навярно вече са чули и хората, които са далеч от компютърните технологии. Разбира се, компанията сравнително бързо представи пачове, които запушиха тези дупки в безопасността, но се случи нещо неочаквано. Тези пачове осезателно намаляват производителността на процесорите на Intel. Нещо повече, най-новите данни от тази област показват, че колкото е по-стар процесорът, толкова повече се забавя. Нещо повече – Meltdown и Spectre бяха само началото: за две години бяха открити над 20 най-различни хардуерни уязвимости в процесорите на Intel, като най-новата бе открита само преди две седмици.

Но най-лошото е, че далеч не всички хардуерни уязвимости в процесорите на Intel не могат да бъдат запушени по софтуерен път. И въпреки че Intel с всички сили обяснява, че повече от половината от тези уязвимости могат да се използват само чрез физически достъп до компютърната система, това не е подходящо за Apple.

Да напомним, че корпорацията от Купъртино непрекъснато се хвали, че за нея информационната безопасност на потребителите винаги е на първо място, а използването на процесори с хардуерни уязвимости изобщо не се връзва с подобни изказвания. Да в процесорите на AMD и в ARM също има уязвимости, но те са несравнимо по-малко, лесно се запушват и не оказват влияние на производителността. Но Apple отива още по далече. Компанията разработва собствен ARM чип, с който ще работи нейна собствена затворена операционна система и в подобна ситуация откриването на уязвимости от подобен род става неимоверно по-трудно. Може да се каже, че по този начин безопасността на потребителите наистина ще бъде осигурена.

Вече няма хибернация, а моментално включване

По какво смартфоните се различават от лаптопите? Преди всичко по моменталното излизане от режим на готовност в работно състояние. Това е възможно поради нищожно ниската консумация на ARM процесорите в режим на готовност, когато тяхната консумация е от ранга на миливатове. По този начин мобилните телефони през нощта губят незначителна част от заряда на своите батерии и са винаги готови моментално да се върнат в работен режим.

Очевидно е, че пълноценните процесори Intel Core не могат да работят по подобен начин. Днешните лаптопи имат режим на хибернация, в който всички компоненти се изключват до своя минимум, а данните от оперативната памет се записват в диска. Но излизането от този режим не е моментално и обикновено е с продължителност около 2 секунди, а и функционалността на системата в режим на хибернация очевидно е съвсем минимална.

Ясно е, че всички тези недостатъци ще бъдат избегнати, ако Apple мигрира към ARM. Нека само си представим: повече никакъв черен екран след отварянето на капака на лаптопа – просто веднага излиза прозореца за логване. Имате съобщение или обаждане от iPhone? MacBook моментално ви уведомява за това. няма нужда да се безпокоите, че след затварянето на капака някои програми ще престанат да работят – нищо подобно, всички процеси ще продължат да се изпълняват, точно както става при iPad и iPhone, когато са в режим на готовност с изключен екран.

Автономната работа в продължение на само 10 часа е от миналия век

Кой е компонентът в компютърната система, който най-много изразходва енергията на акумулаторната батерия? Точно така, процесорът. Компаниите отдавна произвеждат 13 и 15-инчови дисплеи с консумация само около 2 W, но дори и най-съвременните мобилни процесори на Intel дори при слабо натоварване харчат 5-8 W, което е повече от половината енергия на цялата машина.

В това отношение ARM процесорите са къде по-гъвкави – така например big.LITTLE технологията дава възможност за създаването на клъстъри от бързи и от икономични процесорни ядра. Ето защо, за по-опростените задачи, като сърфиране в интернет, спокойно могат да се използват по-бавните, по-студени и по-икономични ядра. По този начин осезателно намалява консумацията на лаптопа и се увеличава неговата автономна работа.

Да си припомним, че още през 2018 година, когато се появи първата версия на ОС Windows 10 за ARM процесори, компактният HP Envy x2 работеше цели 12 часа в тестовете за сърфиране в уеб пространството с помощта на браузъра Edge. Това е доста повече от 7-те или 8-те часа, които могат дават лаптопите с процесори Intel Core. Компанията Apple винаги е искала по-дълго време на автономна работа и може да постигне това с използването на собствени ARM чипове.

 

Възможността за директно стартиране на софтуера за iPad

Таблетите на Apple наскоро навършиха 10 години и за това време изминаха дълъг път. Те бяха с минимални възможности, но сега са устройства за ежедневна работа с възможност за включване на клавиатура, мишка и тъчпад, които имат достатъчно софтуер за обработка на снимки и видеа.

С появата на macOS 10.15 Catalina компанията Apple даде възможност на разработчиците бързо да портват своя софтуер за iPad към своята десктоп операционна система и по този начин положи началото на обединяването на Mac с таблетите. В началото всичко бе твърде тромаво и програмистите масово започнаха да се оплакват, че този процес изобщо не е лесен. Но ако новите десктоп машини на Apple започнат да работят с ARM процесори, то портването на този софтуер ще заприлича на детска игра. Mac компютрите наистина могат да получат възможност за директно стартиране на софтуера на iOS.

По-ниската цена

Може да изглежда странно, но е точно така. Знаете ли колко струва 10 nm мобилен процесор на Intel – например Core i5-1035G1? Около $300 и то ако се вземе партида от 1000 бройки. Но Apple доста често иска от Intel чипове по поръчка, които са още по-скъпи. В крайна сметка цената на CPU стига до една трета от себестойността на целия лаптоп, ако става дума за Air. В същото време, чиповете на Apple от серия А за iPhone и iPad струват на компанията едва $40-$70.

Разбира се, Apple Silicon ще бъдат по-скъпи от серия А, но при всички случаи ще са със $100 или $150 по-евтини от процесора на Intel. Това означава, че MacBook Air с ARM чипове може да стане със стотина долара по-евтин, което е един много приятен бонус.


Край на първа част. Във втората част ще разгледаме какви са недостатъците от използването на ARM процесорите от страна на Apple. Как ще се отрази този преход на игрите, на графиката, на новия емулатор и други.

3.9 12 гласа
Оценете статията
Абонирай се
Извести ме за
guest
19 Коментара
стари
нови оценка
Отзиви
Всички коментари