ARM для Mac. Зачем Apple переход на собственные чипы

Apple на протяжении 15 лет сотрудничает с Intel. Каждый новый продукт в линейке Mac выходит на их процессорах, но, согласно последним слухам, уже в этом году компания откажется от них, сделав ставку на собственные чипы. Анонс может состояться уже на WWDC 2020!

Чего ждать от этого перехода? Каким он будет и какие плюсы принесёт? Мы перевели статью Джозефа Келлера, дополнив её материалом Нейтана Лью, и рассмотрели все возможные варианты развития событий!


Скорее всего, в последнее время вы часто видели новости о возможном появлении компьютеров Mac на процессорах ARM (прим.ред.: архитектура, используемая в мобильных процессорах Apple, установленных во всех iPhone и iPad) в 2021 году. Многие ждут, что Apple перейдёт на собственные чипы в некоторых продуктах линейки Mac (прим.ред.: по типу обновлённого ультракомпактного MacBook 12), но до недавнего времени мы не знали многие детали. 

Даже сейчас, когда начинает формироваться более чёткая картинка перехода к ARM, людям всё ещё не совсем понятно, что это может значить. Что означает переход Apple с Intel на ARM? Станет ли этот переход важным шагом для будущего Mac? 

Думаю, вы понимаете, что в целом, это связано не столько с ARM, сколько с тем, что Apple берёт на себя больший контроль над вычислительной мощью, но я забегаю вперёд. 

Так что же такое ARM, и какое это имеет отношение к Apple?

ARM Holdings — британская компания, которая разрабатывает и создает собственные наборы процессоров и различные чипы. С чипами ARM связана долгая история использования на различных устройствах (например, Acorn Archimedes), но сегодня чипы этой компании и большинства её лицензиатов можно найти во встроенных системах по всему миру. 

Помимо создания собственных чипов, ARM также создаёт свои архитектуры набора команд (архитектура набора команд, по сути, является тем, что сообщает чипу, как выполнять код на конкретном процессоре или типе процессора). Это означает, что компании могут покупать лицензию, позволяющую им создавать собственные процессорные ядра, которые реализуют набор инструкций ARM, а не покупать или модифицировать сами процессоры ARM.

То же самое Apple делает и со своими системами на чипах A-серии, но существует различие, имеющее решающее значение. Apple разрабатывает свои собственные процессоры и ядра процессоров, которые реализуют наборы команд ARM. Эта работа компании, выполненная полностью на заказ, и это не переупаковка процессоров ARM.

Теоретически, Apple может лицензировать x86 — архитектуру набора команд, используемую в процессорах Intel и AMD, и таким образом, создавать собственные чипы для настольных компьютеров и ноутбуков. Но команда разработчиков уже хорошо разбирается в ARM, а чипы, изготовленные с помощью набора инструкций ARM, известны своим более низким энергопотреблением по сравнению с x86. 

Мы ожидаем, что, подобно чипам А-серии в iPhone, iPad и Apple TV, процессоры Apple на Mac будут полностью сделаны на заказ. 

Процессор против системы-на-чипе

Когда мы говорим о специально разработанном Apple кремнии, мы, обычно, используем такие фразы, как «процессор A13» или «CPU A13», но эта терминология неточна. Кастомные чипы Apple, в которых доминирует центральный CPU — это не просто отдельные процессоры. Они представляют собой набор основных компонентов, которые необходимы для работы большинства компьютеров, включая iPhone и iPad.

Система-на-чипе А-серии состоит из процессора, оперативной памяти (RAM) и графического процессора (GPU) на одной матрице. Такие компоненты, как накопитель, аккумулятор, радиоприёмники для Bluetooth/Wi-Fi и многое другое расположены вне системы-на-чипе.

El Apple A13 Bionic es más rápido que el Snapdragon 855+

Система-на-чипе отлично подходит для мобильных устройств благодаря своей компактности. Она также требует меньшую мощность, чем раздельные системы. Однако в ноутбуках, система-на-чипе — не самое привычное решение. Вместо этого, процессор, память и GPU, обычно, имеют собственные отдельные места на материнской плате. 

Когда команда разработчиков чипов в Apple решила создать небольшие автономные системы, такие как A-серия и S-серия, многим стало интересно, перенесут ли эти системы на Mac. Но это кажется маловероятным. В конце концов, оперативная память на ноутбуках и компьютерах имеет доступ к большей мощности, чем память на смартфоне, поэтому, вполне вероятно, что Apple захочет этим воспользоваться при разработке своих чипов на Mac. 

Apple в настоящее время работает с чипом на основе ещё не анонсированного чипа A14, который, как ожидается, появится в новой линейке iPhone в 2020 году. Это, предположительно, чип с восемью высокопроизводительными ядрами и четырьмя высокоэффективными ядрами — в общей сложности 12 ядер. Для контраста, Apple A12X и A12Z имеют наивысшее число ядер в восьмипроцессорной системе Apple с четырьмя высокопроизводительными ядрами и четырьмя высокоэффективными ядрами.

Учитывая, что A13 в линейке iPhone 11 имеет шесть ядер (два высокопроизводительных, четыре высокоэффективных), вполне вероятно, что «на основе» — очень важное уточнение. Чипсет А14 для iPhone, который мы увидим этой осенью, вероятно, будет слабее 12-ядерной версии, которая, как говорят, тестируется на Mac. Я бы рискнул предположить, что чип на Mac является более мощным вариантом А14, так же, как и Х-варианты, встречающиеся в линейке iPad Pro (A12 был шестиядерным чипом, A12X и A12Z — восьмиядерными). Но все они, вероятно, основаны на одном наборе команд ARM. 

Сохранение энергии

Одной из основных причин перехода Apple на собственные процессоры на базе ARM является энергопотребление. Чипы Apple, как правило, считаются более энергоэффективными, чем чипы Intel.

Apple обеспечивает до 12 часов автономной работы на MacBook Air и MacBook Pro. При использовании в реальных условиях, как правило, срок службы значительно меньше (от 6 до 8 часов). Между тем, iPad Pro обычно выдерживает 10 часов автономной работы, заявленной Apple, при обычном использовании.

Оно может измениться, если я поиграю в ресурсоёмкую игру, но максимальное отклонение составит меньше часа от заявленного, и это в дни интенсивного использования. Этого более, чем достаточно, чтобы провести с iPad весь рабочий день. 

Это не про мощность. Это про МОЩНОСТЬ

Так почему чипы Apple выглядят более стабильно по потреблению энергии, чем Intel? Это связано с тем, что у Apple, в целом, есть лучшее представление о том, как будет работать её собственный процессор. Когда Apple владеет всем стеком, как аппаратным, так и программным, она может оптимизировать всё это с особой спецификой.

iPad Pro (2020) versus MacBook Air (2020): Performance & features ...

Потому что, на самом деле, всё так и есть. Не так уж важно, что iPad Pro 2018 или 2020 годов соответствует MacBook Air 2020 года в одноядерных тестах производительности (и абсолютно разбивает его в многоядерных), или то, что он приближается к Intel Core i9 в 16-дюймовом MacBook Pro в одноядерном тесте. Я имею в виду, что эти вещи и правда имеют значение, но они вторичны по отношению к более крупной причине, по которой Apple перешла бы от Intel к своим собственным процессорам.

Всё дело в контроле. 

Apple — это компания, которая жаждет контроля. Конечно, не так, как раньше — Apple стала значительно более гибкой в плане контроля, чем много лет назад. Но, когда дело доходит до создания девайсов, Apple хочет владеть как можно большей частью производственных циклов, от создания оборудования до программного обеспечения. Поскольку процессоры являются неотъемлемым компонентом всех устройств, которые производит Apple, идея о том, что Apple должна сама производить процессоры, которые питают Mac, а не продолжать работать с Intel, или перейти на ARM, имеет гораздо больше смысла. 

Если вы посмотрите на эту ситуацию через призму Apple, которая хочет контроля, то картинка начнёт проявляться. Intel, на протяжении многих лет, подводила Apple и других клиентов. Она постоянно опаздывала с новыми процессорами, что означает, что компания также опаздывала и с лучшей энергоэффективностью, в результате чего, Intel отстала от AMD на многие годы. Становится понятно, что партнёрство Apple с Intel, которое началось 15 лет назад, уже исчерпало себя. 

И хотя чипы AMD, в последнее время, демонстрируют впечатляющие результаты на компьютерах и ноутбуках, маловероятно, что Apple перейдёт на них. Зачем Apple заключать соглашение с другим сторонним производителем процессоров, который, я готов поспорить, с точки зрения Apple, неизбежно подведёт их? Как показало партнерство с Intel, хорошие времена не могут длиться вечно, и AMD точно также столкнется с проблемами, которые преследуют Intel.  

Благодаря использованию собственных процессоров в Mac, Apple получит то же самое, что в iPhone, iPad и Apple Watch — полный контроль над программным и аппаратным обеспечением. Команда разработчиков процессоров Apple уже много лет выпускает хит за хитом, но даже они замедляются, выпуская второстепенные улучшения (привет A12Z). Даже если они это сделают, Apple будет точно знать, когда будет готов новый процессор и планировать выпуск продуктов под них. Она также сможет выпускать обновления линейки Mac более последовательно. 

Таким образом, всё, что Apple узнала о производстве процессоров, всё, что она узнала о производительности, управлении питанием, создании новых процессов и обо всём остальном, в конечном итоге принесет пользу линейке Mac. И я надеюсь, что Apple возьмёт все положительные моменты процессоров Mac, и перенесёт их на мобильные устройства.

Так что для Apple это не совсем переход на ARM, как таковой. Это может быть технология, благодаря которой процессоры превзойдут все остальные, но это не главный фактор. Речь идёт о том, что это будут процессоры производства Apple до мозга костей. Apple, наконец, сможет выстроить собственный график для своих продуктов. 

Собираем всё вместе

Переход Apple на кастомные процессоры для Mac полностью связан с контролем. Я просто надеюсь, что это тот вид контроля, который принесет пользу как клиентам, так и самой Apple. Например, я буду очень рад увидеть, когда компания применит ARM к своим компьютерам. Как только мы получим тип управления питанием, известный по мобильным процессорам Apple, в Mac, сможем ли мы увидеть MacBook с сотовым модулем? 

Мне также будет интересно посмотреть, как эти процессоры работают на настольных компьютерах, таких как iMac или Mac mini. Процессоры Apple уже являются достаточно мощными, особенно на мобильных устройствах AX-серии в линейке iPad Pro. Что они смогут сделать, если ваш компьютер всегда будет питаться от розетки? 

Как бы не были интригующе все эти предположения, Apple ещё ничего не объявила. У нас есть ещё немного времени, чтобы получить официальное подтверждение всем нашим гипотезам. Но даже после объявления нам придётся немного подождать между анонсом и фактическим запуском продукта. 

Как продать людям эту идею

Но главная задача заключается не в создании такого девайса. Главная задача будет заключаться в маркетинге и продаже устройств с архитектурой, которая считает все существующие приложения для Mac несовместимыми.

Нет никаких сомнений, что будет слой эмуляции для приложений x86, которые продолжат работать в штатном режиме, но это не вызовет громких заголовков. Представьте заголовки новостей после WWDC: «Apple запускает Mac, на котором работают только приложения для iPhone», «Новый Mac от Apple не может играть в игры», «MacBook за 999 фунтов стерлингов не будет запускать Word». Это действительно испугает людей, которые захотят получить невероятное время автономной и бесшумной работы. 

Первый ARM-Mac не будет «Pro» устройством. Для Adobe и Apple потребуется время, чтобы заиметь собственные ARM-версии своих же программ. Это будет абсолютно потребительский MacBook — тонкий, лёгкий и предназначенный для демонстрации преимуществ ARM. Я надеюсь, что он возродит линейку MacBook, ранее проклятую за ненадёжную клавиатуру и противоречивую цену. 

Но не стоит забывать, что целевой рынок для MacBook начального уровня — это не те люди, которые хорошо знают разницу между ARM и x86. Это люди, которым просто нужен хороший ноутбук. Тем не менее, Apple важно показать, насколько мощный их процессор для тех людей, кто в этом разбирается. 

Если говорить про iPhone, то Apple делает это с помощью камеры. А13 в последнем iPhone — это экстремально мощный процессор, но его мощь проявляется лишь в том, что камера работает достаточно хорошо. Это достаточно простое обновление, которое может понять каждый. Но как Apple сможет показать всю мощь своих ноутбуков, используя всего лишь одну функцию? 

Возможно, это будет заключаться в том, что все приложения для iPhone или iPad будут работать из коробки. Или проигрывание видео 4K в родном приложении Netflix, к примеру. Это может вылиться в плохой пользовательский опыт, где интерфейс, разработанный для дисплеев смартфона, смотрится странно и неоптимизированно. 

Возможно, это будет экран с высокой частотой обновления 120 Гц, который будет буквально заставлять действия на экране происходить быстрее. Может быть, это будет AAA-эксклюзив в Apple Arcade. Или новая версия macOS сможет заполучить интерфейс iOS. 

Скорее всего, тихий MacBook будет таким же тонким, как iPad, и будет работать от батареи в течение нескольких дней. Но если он не сможет запускать Word, то клиенты будут напуганы.

Возможно, ответ — это смелость, которая позволила Apple убрать  разъём для наушников в iPhone 7. Потребители и эксперты были недовольны, и Apple продала меньше iPhone, чем планировала. Но iPhone 7 был тем устройством, который должен был подготовить пользователей к iPhone X. Если бы iPhone X, смартфон с радикальным редизайном и самой завышенной ценой за всю историю, был первым, у кого нет разъёма для наушников, то это было бы во всех заголовках как невероятное упущение. Apple сделала это на год раньше, даже если мир ещё не был готов. 

Возможно, на WWDC 2020 Apple объявит о новых MacBook на ARM. На год раньше, без совместимых приложений и без других реальных причин для этого. Или это будет iMac с тем же дизайном, что есть у нас с 2013 года. Apple должна как можно раньше получить свою долю негатива, чтобы принять его и разобраться в критике устройства, которое будет намного лучше, чем нынешние. 

Тогда в следующем году, когда экосистема будет готова, когда люди поймут эмуляцию и когда станет ясно, что ARM-приложения могут быть лучше своих старых аналогов, Apple сможет выпустить нечто особенное: будущее MacBook.

Мнение Big Geek

В последнее время появляется всё больше новостей о первых моделях MacBook с ARM, и все с нетерпением их ждут, но сможет ли Apple привлечь сторонних разработчиков к разработке и переработке софта для данной архитектуры? Ведь в остальном ARM решения имеют лишь плюсы: тут тебе и мощность, и отличная энергоэффективность, но портирование софта — очень сложная задача. Если разработчики пойдут за Apple, то это будут действительно впечатляющие устройства для работы и отдыха на каждый день.

Похожие материалы