אפל תוכיח שיש לה רגלי סיליקון מעבר ל-ARM ב-WWDC 2020

מגיפת COVID-19 אילצה את אפל להעביר את ועידת המפתחים העולמית שלה לפורמט מקוון בלבד, אבל זה לא מונע מהאירוע להיות האירוע המצופה ביותר שאפל הכינה אי פעם.

ARM Mac geddon

אחד הרעיונות המפתים ביותר הצפויים מ-WWDC20 הוא תובנה נוספת לגבי התוכניות העתידיות של אפל עבורARM Mac. הדעה הרווחת היא שאפל תתווה אסטרטגיה לספק חומרת Mac עתידית תוך שימוש בסיליקון מותאם אישית משלה ולא במעבדי x86 של אינטל שהניעו מחשבי Mac מאז 2006.

אפל בונה את אימפריית הסיליקון המותאמת אישית שלה במהלך העשור האחרון. הפירות הראשוניים של עמלו נראו לראשונה עם התפתחותו שלA4, ה-System on a Chip שפותח בהנהגתו של ג'וני סרוג'י כדי להפעיל את האייפד הראשון, ואת האייפון 4. הוא גם הניע את המוצר הראשון של אפל שעבר מ-Intel ל-ARM, עם הדור השני של Apple TV שנשלח גם הוא ב-2010.

בשנים שחלפו מאז, אפל סיפקה במהירות גרסאות מרובות של פיתוחי סיליקון מותאמים אישית חדשים מדי שנה, והשקיעה מיליארדים בעבודה שתהיה שימושית רק אם היא הייתה מסוגלת לשלוח ברציפות כמויות עצומות של חומרה ניידת חדשה ומתקדמת המופעלת על ידי גידול מהיר שבבים יעילים מסדרת A.

כבר זמן רב היו שמועות שאם אפל תוכל לפתח שבבים משלה למכשירים ניידים - ולגורמי צורה חדשים כמו ציוד לביש כוללS1מְמוּנָעApple Watchבשנת 2015 - שאולי אפל תוכל לבנות שבבים משלה גם עבור מחשבי Mac.

היתרון של שימוש בסיליקון מותאם אישית משלה במחשבי Mac מדמיין לעתים קרובות לספק עלות מופחתת, חיי סוללה ארוכים יותר וחדשנות מהירה יותר בלוח הזמנים של אפל עצמה, במקום להמתין עד שאינטל תספק את התכונות שהיא צריכה.

למעשה, אפל כבר מספקת מגוון תכונות חדשות למחשבי ה-Mac האחרונים שלה באמצעות סיליקון מותאם אישית משלה בצורה שלT2שבב, המספק טיפול אופטימלי במדיה, הצפנה, אבטחה ותמיכה בתכונות מTouch IDוסרגל מגעאֶלSideCarוהיי סירי.

אם אפל תעביר את כל ארכיטקטורת עיבוד ה-Mac שלה מאינטל, השינוי העיקרי יכלול ככל הנראה העברת קוד CPU מ-x86 של אינטל לליבות ה-CPU של ארכיטקטורת ARM שבהן השתמשה בעשר השנים האחרונות של שבבים חדשים מסדרת A. מסיבה זו, המעבר לצ'יפים המותאמים אישית של אפל מתואר לעתים קרובות כ-לעבור ל-ARM. עם זאת, זה יותר גדול מזה.

ארכיטקטורת ARM התפתחה עבורכמה עשורים. מקור ARM הוא ארכיטקטורת מעבדי RISC חדשה ונקייה אצל יצרנית המחשבים הבריטית Acorn בסוף שנות השמונים. בתחילת שנות ה-90, אפל תיאום עם Acorn כדי להתאים את העיצוב שלה להפעלת הסוללה החדש שלה, Newton MessagePad. ארכיטקטורת ARM הניידת החדשה הזו באמת התחילה להמריא בפופולריות ברגע ש-Nokia ויצרניות טלפונים אחרות החלו להשתמש בה כדי לספק כמויות עצומות של מערכות הטלפונים הנמוכות שלהן בסוף שנות ה-90.

שבב ARM מהדור הראשון

עד שנת 2001, אפל ביטלה כל תוכניות עתידיות עבור מכשירי כף יד ניוטון, אבל הייתה סיבה חדשה להשתמש בשבבי ARM ב-iPod החדש שלה. במהלך חמש השנים הבאות, אפל השתמשה במהירות במיליוני שבבי ARM מדהימים כדי להפעיל מגוון רחב של נגני המוזיקה הניידים שלה. לאחר מכן, הוא השתמש ב-ARM SoC בשילוב עם GPU חזק כדי לספק את האייפון, שארז כמעט סביבת Mac שלמה למכשיר נייד המסוגל לעבוד כטלפון, כמכשיר מדיה ופלטפורמת אפליקציות מחוברת לאינטרנט.

בשנת 2010, ה-iPad המופעל ב-A4 של אפל שדרג את חוויית האייפון לפורמט גדול יותר של עמודים מלאים, שהפך מחשוב כף יד יעיל ונגיש לקהלים חדשים, החל מחינוך ועד צוותי מכירות ועד טייסי מטוסים ומגזרים מיוחדים אחרים של הארגון הנייד. עבור אפל, מכירות האייפד גדלו כמו מכירות המק הרגילות שלה במונחים של הכנסות וגדולות הרבה יותר במונחים של משלוחים.

מחבק ומרחיב את ARM

עם זאת, ההיסטוריה של אפל של סיליקון מותאם אישית באמצעות ליבות מעבד ARM חרגה רק מהטכנולוגיה שקיבלה רישיון מ-ARM, Ltd. כמה מהקפיצות הגדולות ביותר של אפל בטכנולוגיה, כמו 2012A5Xהמניעים את ה-Retina Display iPad 3 החדש, סופקו בעיקר באמצעות שיפורים מסיביים לארכיטקטורת הגרפיקה של ה-GPU ולא רק ליבות החישוב הכלליות שלו ARM CPU.

לאחר פיתוח מהיר של עיצוב ליבת ARM מותאם אישית לחלוטין עםA6שעבר אופטימיזציה הדוק לצרכים הספציפיים של iOS, אפל פתחה איתם משחקי וידאו ניידיםA6Xאייפד.

דוגמה בולטת נוספת היא של 2013A7, שהציגה את ה-64-bit ARM ISA הראשון בשימוש במכשיר נייד. אפל קפצה כל כך הרבה לפני שאר התעשייה באמצעות יישום מורחב של ARM, עד שחלק מהמתחרים לא האמינו למה שהם רואים, בעוד כמה בלוגרים פשוט התעקשו שאפל בטח הציגה מצג שווא של עבודתה כדי לשטות בציבור.

עד 2014, אפל תוכל לשנות את הייצור שלהA8למפעל ייצור השבבים המתקדם בעולם ב-TSMC של טייוואן, תוך השגת קפיצות חדשות בביצועים ויעילות שלא נבעו מהתכנון של ארכיטקטורת ARM עצמה.

במהלך חמש השנים האחרונות, אפל הציגה סיליקון מותאם אישית חדש שגם הוא מעבר ל-ARM. זה כולל תכונות כמו בקר האחסון המותאם אישית של אפל ומעבד אותות התמונה שלה המשמש למיטוב תכונות המצלמה ולמנף טכניקות צילום חישוביות חזקות כדי להבדיל בין האייפון והאייפד שלה.

תכונות ייחודיות של ה-iPhone X של אפל ניצלו את ה-A11 Bionic SoC המותאם אישית של החברה, שהציג ליבות לוגיות ייעודיות של רשת עצבית שמותגו בתור "המנוע העצבי" כדי לבצע חישובי למידת מכונה מיוחדים הרבה יותר מהר והרבה יותר יעיל מאשר פשוט להפעיל אותם על המעבד או על GPU עם תכונות AI מיוחדות. כמו עיצוב ה-GPU המותאם אישית של אפל, המנוע העצבי אינו "ארכיטקטורת ARM".

אפל משכה את תשומת הלב למנוע העצבים ה"ביוני" שלה, שאינו "ARM"

אפל ככל הנראה גם הרחיבה אפילו את ARM ISA שלה, עם ה-A13 Bionic ב-אייפון 11משפחה ואייפון SEלא רק עם מנוע עצבי מתקדם אלא גם מספק מאיצי למידת מכונה חדשים בליבות ה-CPU, המכונים AMX blocks. אפל אומרת שבלוקים AMX שלה מהירים פי שישה במתמטיקה מטריצה ​​בהשוואה לליבות המעבד מהדור הקודם שלה.

השיפורים המותאמים אישית אפל בונה על עיצובי הליבה שלה ARM, בשילוב עם הלוגיקה הלא-ARM שלה, החל מה-Apple GPU ועד המנוע העצבי שלה וסיליקון מותאם אישית אחר שנארז לתוך ה-SoCs הניידים שלה, כולם מביאים לשבב "ARM" שהולך וגדל לא באמת רק שבב ARM.

שמירה על התאמה ל-ISA כגון ARM או x86 של אינטל חשובה רק אם הקוד צריך לעבוד על הדורות הבאים של המוצרים של אותו מעצב שבבים. זה אומר שאם אפל תעביר את מחשבי ה-Mac שלה הרחק מאינטל, היא תשיג שליטה מלאה לאן ה-Mac יכול ללכת. זה כבר לא צריך לעקוב אחר מפת הדרכים העתידית של אינטל.

אפל יכולה להעביר בצורה גמישה את העבודה של ממשק המשתמש של macOS ואת האצת המשימות של האפליקציות שלה לסוגים חדשים של מנועי מעבד, בדיוק כמו שהיא העבירה יותר ויותר את ממשק המשתמש שלה ל-GPU החל בתחילת שנות ה-2000 כדי לספק ממשק משתמש מהיר וחמאתי, תחילה ב-Mac ולאחר מכן באייפון ובאייפדים.

במהלך העשור הבא, נראה שימוש הולך וגובר בסוגים חדשים של עיבוד המסתמכים על למידת מכונה, בינה מלאכותית ועיבוד עצבי - בהתבסס על ההבנה המוגברת שלנו לגבי אופן פעולת המוח עצמו. ככל שאנו עוברים מעבר למעבד המסורתי שחישב את רוב החישובים הסטנדרטיים במחשבים אישיים מאז שנות ה-80, היכולת של אפל לבנות רכיבי סיליקון מותאמים אישית ורכיבי עיבוד מערכת בחבילות אשר מייעלים את ההיגיון במיוחד עבור המשימות הנדרשות, תהפוך חשובה ונחוצה יותר ויותר. להתבלט ולקפוץ לפני מתחרי הסחורות שמתמקדים בעיקר באספקת הסמארטפונים של אתמול במחירים נמוכים.

העתיד של הציוד הלביש,מציאות מוגברת, ואפילו היכולת היותר רגילה של אפל להציע מכשירי אייפון עוצמתיים שמתחרים במחיר עם מכשירי אנדרואיד זולים בעודעדיין מהיר יותר מאשר האנדרואידים המהירים ביותרכולם מותנים בכך שאפל תפתח עתיד משלה בסיליקון מותאם אישית.

זה לא צריך להפתיע שאפל רוצה כעת להביא אפילו יותר מאותה גמישות ואופטימיזציה לפלטפורמות המחשוב המקובלות שלה.