בעוד שמועות טוענות זה מכבר שאפל מתכננת להחליף את שבבי ה-x86 של אינטל במחשבי Mac עם מעבדי יישומי ARM מותאמים אישית משלה, רכיבי MacGPU הם בין סדרה של הזדמנויות בעלות פוטנציאל יקרות יותר הזמינות לצוות עיצוב הסיליקון של אפל, ועשויים לשכפל את ההיסטוריה של אפל לנצח את AMD ו-Nvidia במעבדים גרפיים ניידים - ואינטל במעבדים ניידים.
בונים עלאיך אינטל איבדה את עסקי השבבים הניידים לאפל, קטע שני בוחן כיצד אפל יכולה להיכנסעסק המעבד Baseband של קוואלקום, וקטע שלישיאיך AMD ו-Nvidia איבדו את עסקי שבבי ה-GPU הניידים לאפל, מאמר זה בוחן כיצד AMD ו-Nvidia יכולות להתמודד עם איומים תחרותיים חדשים בשוק הגרפיקה השולחנית.
השאיפות של אפל ל-GPU (ו-GPGPU)
במקביל לאיום שמציבה אפל לקוואלקום במעבדי ה-Baseband, יש גם סיכוי שני לאפל שנראה שיש לו גם פוטנציאל הרבה יותר גדול ממחשבי Mac מבוססי ARM: אפל יכולה למקד את מאמציה בסטנדרטיזציה של מעבדי ה-GPU שלה על פני iOS ו-Mac, לעומת זאת. לסטנדרטיזציה על ARM כארכיטקטורת ה-CPU חוצת הפלטפורמות שלה.אפל יכולה למקד את מאמציה בסטנדרטיזציה של ה-GPUs שלה על פני iOS ו-Mac, בניגוד לסטנדרטיזציה על ARM כארכיטקטורת ה-CPU חוצת הפלטפורמות שלה
מהלך כזה עלול לחסל את GPUs AMD ו-Nvidia במחשבי Mac, ולהחליף אותם באותה טכנולוגיית ImaginationPowerVR GPUארכיטקטורה שאפל משתמשת במכשירי ה-iOS שלה.
של היוםA8XGPU נייד (בשימוש ב-iPad Air 2) הוא בהחלט לא באותו מעמד כמו GPUs ייעודיים של Mac מבית AMD ו-Nvidia, אבל זה גם המקרה עם ה-A8X CPU הקיים של אפל ושבבי ה-x86 של אינטל.
עם זאת, הגדלה של יכולות עיבוד ה-GPU קלה יותר מבחינה קונספטואלית מאשר קנה המידה של ה-CPU מכיוון שלמשימות GPU פשוטות שחוזרות על עצמן קל יותר לבצע במקביל ולתאם על פני מספר ליבות מאשר קוד למטרות כלליות המתמקדות ב-CPU.
אפל כבר השלימה הרבה מהעבודה לניהול תורים של משימות על פני מספר ליבות ומעבדים מרובים של ארכיטקטורות שונות עם Grand Central Dispatch, תכונה שהוצגה עבור OS X Snow Leopard על ידי סגן נשיא בכיר לשעבר של אפל להנדסת תוכנה ברטרנד סרלט ב-2009, ונכלל לאחר מכן ב-iOS 4.
מעבר ל-PowerVR GPUs יהיה גם קל יותר להפעלה הדרגתית (החל ממחשבי Mac Low End, למשל) בניגוד להחלפת ה-CPU של אינטל במעבדי ARM. הסיבה לכך היא ש-OpenGL מאפשר לקוד גרפי קיים לעבוד על פני GPUs שונים, מה שמפשט מאוד כל עבודת מעבר עבור מפתחי אפליקציות של צד שלישי; אין צורך בטכנולוגיה מתוחכמת בסגנון רוזטה כדי לנהל את המעבר.
על ידי מתן אפשרות למפתחים לעקוף את התקורה שנכפתה על ידי OpenGL עם משלהמתכת API, אפל כבר יכולה לשדל גרפיקה ברמה של קונסולות מהשבבים הניידים של 64 סיביות שלה. בקיץ שעבר, סדרה של מפתחי משחקי וידאו מובילים הדגימו את מנועי הגרפיקה התלת-ממדיים שלהם לעבודה על A7 של אפל, הודות ל- Metal.
רק שישה חודשים קודם לכן, Nvidia זכתה לתשומת לב לאירוח הדגמות של אותם מנועי גרפיקה שולחניים הפועלים על אב הטיפוס Tegra K1 שלה, המשלב את עיצוב ה-Kepler GPU של החברה המותאם ממוצרי שולחן העבודה שלה.
עם זאת, השבב הזה היה כל כך גדול ולא יעיל שהוא לא יכול היה לפעול בתוך סמארטפון אפילו עד סוף השנה (ול-Nvidia אין תוכניות להתייחס איתו לשוק הטלפונים). לעומת זאת, עם מתכת אפל הציגה ביצועים דומים הפועלים בטלפון הדגל שלה מהשנה הקודמת).
כשמחשבי מקינטוש מריצים מהדורה משופעת של ה-GPU ב-A8A של היום (או כמה מהם במקביל), אפל יכולה להביא פיתוח משחקי Metal למק על גב עיצובי PowerVR GPU משלה ברישיון מ-Imagination.
האבקה חוצת פלטפורמות
אפל כבר משתמשת בגרפיקת ה-HD המשולבת של אינטל (ממותגת כ-Iris ו-Iris Pro בתצורות גבוהות יותר; הן מובנות בחבילת המעבדים של אינטל) במחשבי ה-Mac ברמת הכניסה שלה, וכיום מציעה גרפיקה נפרדת של Nvidia GeForce או AMD Radeon ו-FirePro בדגמי ה-Pro שלה. .
על ידי שילוב סיליקון PowerVR GPU משלה, אפל תוכל בהתחלה לשפר את הביצועים הגרפיים של מחשבי מקינטוש ברמת הכניסה על ידי מינוף Metal. בנוסף, מכיוון ש- Metal מטפלת גם ב-GPGPU בסגנון OpenCL (מחשוב למטרות כלליות ב-GPU), ניתן להשתמש בשילוב של ארכיטקטורה בסגנון iOS כדי להאיץ כל דבר, מהצפנה ועד להמרת קידוד של iTunes ואפקטי וידאו של Final Cut מבלי להוסיף עלות רכיבים משמעותית.
גם iOS וגם OS X עושים בהם שימוש רבגרפיקה מואצת בחומרהבממשק המשתמש שלהם כדי ליצור אנימציות חלקות, שקיפות ואפקטים אחרים.
סטנדרטיזציה על אותה חומרה גרפית תאפשר רמות חדשות של האבקה צולבת בין שתי הפלטפורמות. בהחלט יותר מאשר פשוט שילוב של ממשקי המשתמש השונים מאוד שלהם ליצירת "iOSX" היברידי, שהפך פופולרי לחזות אותו כבלתי נמנע למרות שיש לו תועלת מועטה עבור המשתמשים, המפתחים או אפל עצמה, ולמרות העובדה ש-Windows 8 נכשל כעת כאסטרטגיית מוצר "גודל מתאים לכולם" עבור מיקרוסופט.
נראה כי עצם הרעיון של אפל להחליף את מעבדי ה-x86 במחשבי Mac במעבדי אפליקציות Axe ARM משלה, מחייב מעבר לארכיטקטורת ה-Imagination GPU בכל מקרה, מה שהופך את המעבר הראשוני של GPU לקפיצת מדרגה לקראת כל החלפה בסופו של דבר של אינטל במחשבי Mac.
לא קל מדי אבל גם בלתי אפשרי שלא
כמובן, כמה מאותן סיבות אפלאולי לא רוצה לעזובה-x86 של אינטל חל גם על GPUs של Nvidia ו-AMD: שתי החברות פיתחו טכנולוגיה מתקדמת שבהחלט לא יהיה טריוויאלי (או נטול סיכון) לשכפל.
עם זאת, ברור שאפל מתעניינת מאוד במעבדי GPU, לאחר שפיתחה ארכיטקטורת מחשוב מודרנית עבור מחשבי Mac המדגישה את ה-GPU כמנוע מחשוב קריטי, לא רק עבור גרפיקה של משחקי וידאו אלא האצת ממשק משתמש רחב מערכת ו-GPGPU.
ארכיטקטורת ה-Mac Pro החדשה של אפל (למעלה) משלבת שני GPUs ורק מעבד אינטל בודד בשלושת הצדדים של גוף הקירור הליבה שלה, מתוך הכרה ברורה של העובדה שמהירות עיבוד ה-GPU והתחכום גדלים בקצב מהיר יותר ממעבדים באופן כללי ( ו-x86 של אינטל בפרט), וכי קל יותר להשתמש במעבדי GPU מרובים לעבודה ולניצול מלא בהשוואה למעבדים מרובים.
אותה תופעה נראית לעין כאשר אתה מתקרב לחבילת Axe המודרנית של אפל: ליבות ה-GPU שלה זוכות לשטח פנים ייעודי יותר מאשר מעבדי ה-ARM, אפילו ב-A8X המצויד ב-3 ליבות מעבד, כפי שניתן לראות בתמונה למטה על ידי Chipworks.
מונופולים עמידים בפני שינויים דועכים כעת
כל הספקולציות לגבי מעבר אפל מה-x86 של אינטל ל-ARM גם לא לוקחת בחשבון את הפוטנציאל לשינוי קיצוני יותר; למה לא להעביר כמעט את כל העיבודים הכבדים ב-Mac לסדרה של GPUs חזקים ולהשתמש במעבד יחסית כמנהל משימות בסיסי, במקום רק להחליף את המעבד בארכיטקטורת CPU אחרת?
כאשר עולם מחשוב ה-PC נשלט על ידי אינטל ומיקרוסופט, לא היה פוטנציאל גדול לבצע שינויים כלשהם שעלולים לאיים על המודלים העסקיים של כל אחד מהשותפים בוינטל. PowerPC ו-AMD64 זכו להתנגדות של אינטל, בעוד ל-Unix ו-OpenGL התנגדו מיקרוסופט. זה השאיר מעט מקום להתנסות בכל דבר חדש בחומרה או בתוכנה.כאשר עולם מחשוב ה-PC נשלט על ידי אינטל ומיקרוסופט, לא היה פוטנציאל קטן לבצע שינויים שעלולים לאיים על המודלים העסקיים של כל אחד מהשותפים בוינטל
השניים אפילו לא יכלו לחדש במהירות בשיתוף פעולה טוב במיוחד: מיקרוסופט יזמה את פרויקט Windows NT שלה בסוף שנות ה-80 עבור מעבד ה-i860 RISC החדש של אינטל, אך נאלצה לחזור ל-x86 על ידי כוחות השוק של Wintel. ואז, עשור לאחר מכן, מיקרוסופט העבירה את Windows לארכיטקטורת 64 סיביות VLIW Itanium IA-64 של אינטל, רק כדי למצוא את הפלופ החדש והרדיקלי לאחר שהיא לא הצליחה לעמוד בקפיצת הביצועים המובטחת שלה.
בשוק הצרכנים, מיקרוסופט ניסתה ליצור עסק של מחשבי כף יד עם Windows CE, ואינטל השקיעה מאמצים בשמירה על צוות StrongARM של DEC לבניית שבבי ARM עבור מכשירים כאלה. התוצאות לא היו מדהימות (והקונספט כולו ניכס ברובו מניוטון ופאלם, במקום להיות חשיבה ממש חדשה עבור מחשבים אישיים).
במהלך 15 השנים הבאות של בניית אותן קופסאות Windows x86 נוסחתיות, אינטל הלכה בסופו של דבר מתוסכלת מהכישלון של Windows, אפילו כשמיקרוסופט התעסקה במגבלות הנייד של x86. מאמצי הסולו שלהם, כולל של מיקרוסופטWindows RT באמצעות שבבי ARMושל אינטלניסויים יקריםעם לינוקס ואנדרואיד לא הצליחו או חשיבה מקורית מאוד.
חשיבה מחוץ למחשב
אנו נמצאים כעת בחזית חדשה בתחום המחשוב שלא היה פתוח לשינויים ולרעיונות חדשים מאז ש-IBM הכתירה לראשונה את אינטל ומיקרוסופט למחשבי המחשב האישי שלה משנת 1982, מוצר שחיבר את השבב הגרוע ביותר של אינטל עם הגרסה המורשית של מיקרוסופט לתוכנה טובה יותר לבנייה. מוצר "מחשב אישי" ש-IBM קיוותה שלא תהיה למעשה השפעה מהותית על המונופול שלה במכונות עסקיות.
האימוץ המריטוקרטי של אפל עצמה של PowerPC הודח ב-2005 על ידי המציאות בשוק, מה שאילץ אותה לאמץ ארכיטקטורה ידידותית ל-Wintel עבור מחשבי ה-Mac שלה (ול-Apple TV החדש ב-2007). עם זאת, עד שנת 2010, מכירות הנפח של אפל של מכשירי אייפוד ואייפון המונעים על ידי ARM אפשרו לה להציג ארכיטקטורה חדשה לגמרי, המבוססת על שבבי ARM הניידים שפיתחה יחד שני עשורים קודם לכן.
כשהיא הציגה את ה-iPad ב-2010, זה לא היה רק גורם צורה חדש דק למחשוב: זה היה ארכיטקטורה חדשה שאינה של Wintel. בעוד שכולם כבר יצרו טלפונים ומחשבי כף יד באמצעות שבבי ARM, לא היה מחשב ARM מיינסטרים מצליח במשך כמעט עשרים שנה.
באותה שנה, אפל גם הסבה את הממיר שלה לאותה ארכיטקטורת ARM כדי לפשט באופן קיצוני את Apple TV (להלן) ולהציע אותה במחיר נמוך בהרבה. העובדה שהמוצר כבר משתמש בגרפיקת PowerVR הופכת אותו למבשר פוטנציאלי למה שאפל יכולה לעשות במערך ה-Mac שלה, ולמה שהיא תעשה כמעט בוודאות בקטגוריות מוצרים חדשות אחרות, החל מ-Apple Watch.
מיקרוסופט שמרה על שליטה על משחקי מחשב, מערכות הפעלה ועיצובי שבבי סיליקון בין השנים 1995 ו-2005 על ידי קידום ממשקי DirectX API משלה לגרפיקה ולא OpenGL. אפל נלחמה קשה כדי לתמוך ב-OpenGL במחשבי מקינטוש, אבל ההצלחה של iOS הניבה את המכה ההרסנית ביותר ל-DirectX, בדומה להשפעה שהייתה לאייפודים לנגן MP3 על השאיפות של מיקרוסופט לדחוף את הפורמטים הקנייניים של Windows Media לכל שבב נייד.
על ידי הגדלה של Imagination GPUs ב-Mac, אפל יכולה להפחית את התלות שלה בשבבים יקרים מ-Nvidia ו-AMD ולחזק את התמיכה במחשוב ממוקד מתכת ו-GPU, ועלולה להפחית את התלות שלה במעבדי אינטל באותו זמן על ידי דחיפה של יותר ויותר עומס המחשוב למעבדי ה-GPU שלו.
אפל מחזיקה בערך 9% ממניות Imagination וכלקוחה הגדולה ביותר של חברת ה-IP - אפל מהווה כ33 אחוזמההכנסות של Imagination. זה גורם לאפל מוטיבציה חזקה להמשיך להרחיב את גרפיקת PowerVR, במקום להמשיך לממן פיתוח GPU על ידי AMD ו-Nvidia.
כל זה קרה בעבר:איך AMD ו-Nvidia איבדו את עסקי שבבי ה-GPU הניידים לאפל - בעזרת סמסונג וגוגל
