עשר שנים של שינויים בטכנולוגיה של אפל אפשרו את ARM Mac

המעבר של אפל למחשבי מק עם שבבי ARM קנייניים עשוי להכרה רשמית בקרוב, אבל היו סימנים ברורים ומובהקים למעבר במשך שנים.

דיווח אחרון הצביע על כך שאפל יכולהלהכריז על השינוי הממשמש ובאאצלוכנס מפתחים עולמיב-22 ביוני, כשהראשון מבין מחשבי ה-Mac מבוססי ARM צפוי לצאת לראשונה ב-2021.

זה עשוי להפתיע כמה מעריצי אפל מזדמנים. עבור צופים נבונים במהלכי החברה, סימני מעבר ארכיטקטורה גדול נוסף נכתבו זה מכבר על הקיר.

אפל היא כבר מומחית לייצור שבבים של ARM, עם שבבים מסדרת A המניעים את מכשירי האייפון, האייפדים והטלוויזיות של אפל של החברה.

חלק מה"סיפרות" של אפל על מתג ארכיטקטורה מרכזי, כמו Project Catalyst או ביטול התמיכה ב-32 סיביות, היו ברורים יותר מאחרים.

כשמסתכלים על ההיסטוריה של ה-Mac מ-2014 עד 2020 בערך, מתברר שאפל נקטה בצעדים עדינים אך בטוחים שיצרו מערכת אקולוגית יותר ידידותית ל-ARM, וסוללת את הדרך ל-ARM Macבִּכלָל.

הנה איך אפל הניחה את הבסיס למחשבי ARM Mac במשך יותר מעשור.

Xcode

השמועות על ARM Mac הן עדכניות למדי, לפחות בהשוואה להיסטוריה של המק עצמו. אבל כבר ב-2003, אפל עשתה את מה שהוא באמת הצעד הראשון הגלוי לציבור לקראת ARM Mac: שחרורXcode.

סביבת הפיתוח המשולבת מבוססת ה-Mac שינתה לחלוטין את האופן שבו מפתחים יצרו אפליקציות ותוכניות עבור פלטפורמות ומוצרים של אפל. לפני שחרורו של סביבת הפיתוח המשולבת, היו שלל כלים שונים לפיתוח ותכנות.

בעוד שאפל אולי לא חשבה ספציפית על ARM Mac כשהיא הוציאה את Xcode, ה-IDE המאוחד היה נחוץ עבור האייפון, ועדיין היה הצעד הראשוני הראשון לקראת מכשיר כזה. ללא סביבת פיתוח מרכזית עבור macOS, המעבר הנוכחי - והמעבר הקודם לאינטל - פשוט לא היה אפשרי.

Xcode נבנה כמובן גם עבור ארכיטקטורת x86, אבל יש כאלהסימנים טנטטיבייםשאפל עשויה להביא אליו את ה-IDEשבבים מבוססי ARM באמצעות אפליקציית iPad.

OpenGL ומטאל

אפל חיזקה את שילוב החתימה שלה של שילוב חומרה, תוכנה ומערכת הפעלה. הצגת Metal ב-iOS בשנת 2014 - והפחתה אולטימטיביתשל OpenGL ב-2018 - הציגה שכבה חדשה של עצמאות עבור מפתחי אפל.

בהשוואה לטכנולוגיה הגרפית הקודמת, אפל אומרת ש- Metal מאפשרת למעבד ו-GPU "לעבוד יחד בצורה יעילה יותר". על ידי שימוש במטאל, מפתחי macOS ו-iOS יכולים לקודד ל-API הספציפי הזה ולאפשר לאפליקציות שלהם לפעול ללא קשר ל-GPU שקיים. עבור חומרה מעוצבת של אפל כמו שבבי ARM, זה יהיה אינטגרלי, במיוחד אם גם מעבדי ה-GPU של אפל נמצאים באופק הרחוק.

המעבר הזה מטכנולוגיית OpenGL הקודמת החל בדחיפה רחבה יותר של אפל לעבר יכולת פעולה הדדית עבור אפליקציות ופלטפורמות מפתחים. יחד עם התפתחויות אחרות ברשימה זו, הצגת המתכת מילאה תפקיד בייעול ופישוט המערכת האקולוגית הגדולה יותר של אפל.

אמנם לא בשורת מכשירי Mac מבוססי ARM, חלקם בקהילת הפיתוח של אפללְהַצִיעַשטכנולוגיות שהוצאו משימוש כמו OpenGL יוסרו לחלוטין במהלך המעבר לארכיטקטורה. בהתבסס על העובדה שהתלות של OpenGL כבר משולבות באמצעות Metal, נראה שאפל תכננה זאת מאז שהטכנולוגיה הוצאה משימוש.

מָהִיר

הקוד הפתוח של אפלמָהִירשפת התכנות הגיעה בדיוק באותה שנה, והוסיפה הזדמנויות נוספות עבור אפל - ומפתחי אפל - להפגיש את המוצרים הנבדלים שלה.

המטרה הראשונית של Swift הייתה ליצור שפה מהירה, אינטואיטיבית ובטוחה יותר לשימוש מזו שהייתה זמינה באותה תקופה. חשוב לציין, הוא גם פותח מהיסוד מתוך מחשבה על המוצרים של אפל עצמה. כפי שהוזכר קודם לכן, Swift היא חלק מאסטרטגיה גדולה יותר של אופטימיזציה של אפליקציות וקוד עבור מכשירים שונים ב-iOS, ובסופו של דבר, iPadOS. אין ספק שאפל תיישם את הלקחים שהיא למדה מהפלטפורמות הללו על מחשבי ARM Mac.

כמה ערכות כלים מבוססות Swift, כמו SwiftUI, יכולות גם למלא תפקיד גדול יותר במעבר למחשבי Mac מבוססי ARM.SwiftUIהיא דרך קלה למפתחי אפליקציות לבנות ממשקי משתמש למוצרים בכל המערך של אפל

יותר מזה, ישנה אפשרות מתנשאת שאפל תוריד את התמיכה באפליקציות שלא נכתבו בסוויפט לחלוטין, אם כי מפתחים כמו גאס מולרלְהַצִיעַשזה לא יקרה בהתחלה. אם או אם כן, זה יהיה בגלל שאפל מאמינה שקיומה של שפת קידוד אחת עבור אפליקציות ב-iOS, macOS ושאר הפלטפורמות של אפל הולכת לשפר את האופטימיזציה והביצועים בכל רחבי הלוח.

הגנת שלמות המערכת

בשנת 2015, אפל הציגה גם תכונת מערכת חדשה בשם System Integrity Protection (SIP) לגרעין שלOS X אל קפיטן. בזמנו, כמהתיאורטיתשזה יכול להיות מאמץ ראשוני עבור אפל לקרב את מדיניות האבטחה של macOS לאלו של iOS.

אמנם הגנת שלמות המערכת חיזקה את האבטחה, אבל היא ביטלה כמה מפונקציות המערכת דמויות UNIX שהיו ל-macOS במשך שנים. ועל ידי כך, היא לקחה את macOS צעד לקראת מערכות ההפעלה האחרות שלה - אשר, חשוב, כבר תוכננו עבור ARM.

זה חשוב כי רבים מהמַשְׁמָעוּתִי בִּטָחוֹן פגמיםראינו במהלך השנים האחרונות פגיעות ברמת השבב בסיליקון של אינטל. קיימת אפשרות גבוהה שאפל תשווק את המעבר ל-ARM כשדרוג אבטחה, יחד עם היתרונות הרבים האחרים.

שבבים מסדרת T של אפל ואתחול מאובטח

הרבה לפני דיבורים רציניים על כך שאפל עזבה את אינטל עבור ARM, ענקית הטכנולוגיה קופרטינו הכניסה סיליקון מבוסס ARM למחשבי המק שלה. ההקדמה של אפל ל-ARM ב-Mac הייתה שבב המעבד T1 ב-MacBook Pro 2016 עם Touch Bar.

בנוסף להפעלת מסך המגע OLED Touch Bar, ה-T1 גם איפשר את חיישן Touch ID והניע את בקר ניהול המערכת. בהתבסס על ליבה דומה לשבבי ARM כמו ה-S1 של Apple Watch, ה-T1 מאפשר ל-Touch Barלפעול באופן עצמאי יחסיתשל המערכת בפועל.

שנה לאחר מכן, ב-2017, אפל הציגה לראשונה את הדור השני של השבבים מסדרת ה-T שלה ב-iMac Pro. כמו שבבים מסדרת A, ה-T2 אפשר חבילת פונקציות אבטחה עבור macOS, כולל מובלעת מאובטחת והצפנה תוך כדי תנועה. זה גם איפשר את "היי סירי", פועל כ"שומר סף" עבור המיקרופון ומצלמת ה-FaceTime של מק, ויכול להאיץזרימות עבודה של קידוד מבוסס וידאו.

שבב T2 הוא ניצחון משמעותי עבוראבטחת פלטפורמת אפל, כמו גם תכונות אחרות הקשורות לעיבוד תמונה.

מנקודת התצפית שלנו, הוא מופיע גם כמעין "ריצת מבחן" לשילוב טכנולוגיית ARM ב-X86 Mac. השבבים מסדרת ה-T הם שבבים מותאמים ומותאמים במיוחד עבור מחשבי Mac. עם המעבר למעבדים מבוססי ARM, יש הזדמנויות לאינטגרציה נוספת, במיוחד מכיוון שאפל יכולה לבטל את שבב ה-T2 ולאפות את התכונות שלו ישירות לתוך מערכת-על-שבב של ARM (SoC).

מוות של אפליקציות 32 סיביות

אחד השינויים הגדולים יותר שסללו את הדרך למחשבי ARM Mac היה מותם של אפליקציות 32 סיביות. בmacOS Catalina, הפסיק רשמית את התמיכה באפליקציות 32 סיביות.

זה סיים את המעבר של כמעט עשור בהתהוות עם שחרורו של 64 סיביות OS X Snow Leopard ב-2009. זה חשוב במיוחד מכיוון שהוא איות את הסוף של כלקוד 32 סיביות מדור קודםשמחשבי מק פועלים כבר שנים.

ללא כל הקוד הישן הזה, Mac יכול, בתיאוריה, לבצע אופטימיזציה לרוץ על מעבדי ARM של 64 סיביות. עבור המעבר למחשבי Mac מבוססי ARM, זו תהיה נקודה חשובה כדי לגרום להם להופיע במיטבם.

לצורך ההקשר, השבבים מסדרת A במכשירי אייפון ואייפד הם 64 סיביות ומבוססים על ARM. באופן דומה, טכנולוגיות של אפל כמו Metal עובדות רק על ארכיטקטורת 64 סיביות. במילים אחרות, הטמעת טכנולוגיית 64 סיביות המיושמת בכל מערך אפל מנקה את יציבות מערכות ההפעלה של החברה לצורך התעסקות נוספת ותכונות חדשות.

זָרָז

ואז היה Catalyst, אחד הסימנים היותר ברורים לשילוב תמיכת ARM במערכת האקולוגית של macOS. Catalyst, שהוצגה ב-WWDC 2019, היא בעצם מערכת שנועדה לאפשר למפתחים בקלות רבה יותרהעבר אפליקציות iOS ו- iPadOS ל-Mac. זה לא אייית אוטומטית את הסוף של אפליקציות ספציפיות ל-macOS או של Mac כמערכת הפעלה נפרדת, אבל הוא כן הניח בסיס לאפליקציות שניתן לבצע אופטימיזציה עבור סביבת ARM.

בעוד התגובות הראשוניות לקטליסט היומְעוּרָב, הפלטפורמה אכן הציגה תכונות המורידות משמעותית את מחסום הכניסה לאינטגרציה של אפליקציות iOS ו-Mac בכך שהיא מאפשרת למפתחים להרכיב קוד ללא מאמץ עבור הפלטפורמה האחרונה. ללא מאמץ כמו בסימון תיבה ב-Xcode.

אפל יכולה ללא ספק לקחת את הלקחים שהיא למדה ב-iOS וליישם אותם על macOS. חנות האפליקציות של iOS, למשל, אפשרה מזה זמן רב לצרכנים להוריד אפליקציות ללא קשר לקוד הספציפי שנדרש כדי להפעיל במכשיר ספציפי. אבל, יותר חשוב,זָרָזמקל על מפתחים ליצור אפליקציות שיכולות לעבוד גם על ארכיטקטורת ARM וגם על x86.

זה משהו שיכול להחליק את המעבר עבור מפתחים וצרכנים כאחד, מכיוון שהוא יהפוך העברת אפליקציות לגרסה מותאמת ARM של macOS לקלה כמו העברה של אחת מ-iPad ל-Mac. זה יחסוך למפתחים זמן וטרחה, במיוחד מכיוון שהמעבר הכולל למחשבי Mac מבוססי ARM לא הולך להיות קצר.

אפל לא מתכוונת להוריד אפליקציות שאינן של Catalyst מהשער. אבל קטליזטור כאופציה למפתחים ליצור תוכן ידידותי ל-ARM, יהפוך את המעבר לקצת יותר קל לטפל.

ההתחלה בפועל של ה"מעבר" למחשבי ARM Mac

Catalyst, על ידי מתן אפשרות הפעלה הדדית קלה יותר לאפליקציות בין ארכיטקטורת ARM ו-x86, עשוי להקל על המפתחים את המעבר.

2018אייפד פרובאמת הבהיר משהו לגבי האופן שבו אפל רואה את מוצרי המחשוב שלה. כפי שהחברה ציינה בהרצאת האייפד שלה באותה שנה, שיפוץ ה- iPad Pro היה מהיר יותר מאשר עד 92% מהמחשבים הניידים המתחרים באותה תקופה.

זה לא בהכרח קשור ל-macOS בשום אופן, אבל זה הבהיר שערכות השבבים מסדרת A של אפל נבנו עבור כוח. בעוד אפל טענה שהיא לא תמזג את Mac ו-iPad, היא לא אמרה דבר על הפיכת המערכת האקולוגית הראשונה לדומה יותר לשנייה.

עבור טכנולוגים וחובבי עיניים נשרים, זה גם רמז על הפוטנציאל של סיליקון ARM מהצד הראשון של אפל.

קחו בחשבון ששבבים מסדרה A יכוליםביצועים טובים יותר מאלה של אינטל במדדים רבים של ליבה אחת. אותם שבבים מסדרת A מותקנים במכשירים ללא קירור תרמי - מחסום אחד לביצועים דמויי תחנת עבודה משבבי ARM.

מעבר ל-ARM יהיה המעבר הארכיטקטורה הגדול השלישי בחייה של אפל, לאחר המעבר מ-Motorola 68000 ל-PowerPC, ומ- PowerPC ועד אינטלx86 בשנת 2005. בדיוק כמו מעברי הארכיטקטורה שעברו, לאפל יש מטרה ונתיב ברורים עבור המעבר ל-ARM. זה הולך לייצר מכשירי Macלְשַׁפֵּר, בין אם באמצעות ביצועים משופרים או חיי סוללה טובים יותר.

על רקע שמועות מתמשכות על הכרזה צפויה מבוססת ARM, אפל ככל הנראה תעשה את הציבור מודע למה שהיא עושה מאחורי הקלעים במשך שנים.

מה שאפל עדיין צריכה לעשות

אפל עשויה לתת למפתחים טעימה ראשונה מ-ARM עם "ערכות כלי פיתוח", שהיו מכונות אינטל שולחניות.

המעבר ל-ARM יהיה חלק ככל האפשר, אבל זה לא יהיה ללא כאב עבור חלק. בעוד אפל ביצעה סדרה של הכנות, זה כןעדיין תהיה משימה ענקיתהן לחברה, למפתחיה העצמאיים והן ללקוחותיה.

לאפל לקח קצת פחות משנתיים להעביר את כל מחשבי המק שלה לשבבים מבוססי אינטל. לקח עד אוגוסט 2009 ל-OS X Snow Leopard להפסיק את התמיכה בארכיטקטורת PowerPC. חומרה מבוססת PowerPC שפורסמה בעבר הוכרזה רשמית כ"מיושן" ב-2013 - שבע שנים לאחר שאפל הפסיקה את הייצור שלהן.

זה ללא ספק הולך להיות דרך משובשת עבור חלק, אבל מעברי ארכיטקטורת השבבים הקודמים של אפל יכולים לרמוז על מה שמגיע.

שקול את זה של אפלערכות מעבר לפיתוח, שהיו מחשבים של 999 דולר המבוססים על חומרת אינטל ש"הושכרה" למפתחים. יש סיכוי טוב שעבור מעבר מאסיבי כמו אינטל ל-ARM, אפל תעשה משהו דומה. אז מפתחים עם האמצעים יוכלו להשיג את האפליקציות שלהם תואמות ARM הרבה לפני שהצרכנים ישימו את ידם על החומרה.

אפל כנראה מאמינה שהשינוי הזה חשוב, ולא רק בגלל השיהוקים האחרונים של אינטל. עם הרבה יותר שליטה בדקה על כל ערימת החומרה והתוכנה של המכשירים שלה, העלויות יופחתו ואפשר לאינטגרציה ואופטימיזציה פוטנציאליים לעלות.

המעבר ל-ARM יכול גם לחזק עוד יותר את מעמדה של אפל כמעצמת-על לייצור שבבים. מאוחר יותר, כשהאבק ישקע, הצרכנים יהיומקבל הרבה יותרגם.

המעבר של ה-Mac של אפל ל-ARM כבר שנים בהתהוות. למרות שזה אולי מוקדם מדי לדעת איך זה יתפתח, נראה שזה יהיה שווה את כאבי הגדילה עבור כל המעורבים.