כמה משקיפים הופתעו מכך שהחדשות הגדולות של אפל בהעברת מחשבי Mac ממעבדי אינטל לא התייחסו למהלך כאל מעבר ל-"ARM". במקום זאת, מנכ"ל אפל, טים קוק, הציג את זה כמעבר לאפל סיליקון. הנה הסיבה.
הA12Zשבב שאפל משתמשת בו כעת ב-LiDAR האחרון שלהאייפד פרווהדור הראשון שלואפל סיליקוןשבב במק מינימפתחערכת מעברמשלב ליבות מעבד ARM. אבל מעבד ARM Architecture הוא לא הסיבה המשמעותית ביותר שאפל מתרחקת מהשבבים של אינטל במחשבי Mac.
אפל רמזה לכך כשהתייחסה לסיליקון המותאם אישית שלה כ"SoC" או System on a Chip. במהלך העשור האחרון, אפל פיתחה סדרה של מערכות SoC המשלבות למעשה לוח לוגי שלם של שבבים שמחשב טיפוסי ידרוש לשבב בודד שניתן לייצור המוני ולהשתמש בו במכשירים מרובים, מהאייפון ועד לאייפד ועדApple TVואפילוHomePod.
היתרון העיקרי של שילוב זה היה צריכת החשמל. ARM סיפקה ליבות עיצוב ייחוס מורשות ל-CPU שסיפקו ביצועי מחשוב מובילים לוואט, מה שהוביל את אפל להפוך את ARM לליבה המרכזית של עיצובי ה-SoC שלה. ליבות ARM הן גם הבסיס לרכיבים מסדרת M של אפל המנטרים נתונים ממד התאוצה, הג'ירוסקופ והברומטר כדי לעקוב ביעילות אחר האופן שבו מכשיר נע לאורך זמן.
צריכת החשמל של Apple Silicon לביצועי שבב
מודמי פס הבסיסמסופק על ידי קוואלקוםלטיפול בקישוריות לרשתות סלולריות משולבת גם ליבת מעבד ARM, אך רוב הערך של השבבים הללו מגיע מהחבילה הכוללת של רכיבים ותוכנה קניינית, לא רק מליבת ה-CPU מבוססת הסטנדרטים המשרתת במרכזו.
במובנים מסוימים, השימוש של אפל בליבות ARM ב-SoCs שלה דומה לשימוש שלה ב-Unix במערכת ההפעלה עצמה. שניהם למעשה מפרטים הסטנדרטים את הפעולות של שכבות טכנולוגיה ברמה נמוכה. באותו אופן שמחשבי מק הם יותר מסתם מערכות Unix, ה-SoCs של אפל הם יותר מסתם מעבדי ARM.
כמו במודמים של קוואלקום, ההתאמות האישיות, האופטימיזציות והשכבות הנוספות של עבודה קניינית שאפל מוסיפה ל-SoCs מסדרת A שלה מביאות לחבילה בעלת ערך רב יותר ממרכיבי הבסיס שלה.
המציאות הזו באה לידי ביטוי בכך שהסיליקון המותאם אישית של אפל הוא הרבה יותר מסתם "שבב ARM", ועוזרת להסביר מדוע ה-SoCs של אפל עלו יותר ויותר על שאר ה-SoCs מבוססי ARM שפותחו על ידי קוואלקום, Nvidia, סמסונג ואחרות.
Apple Silicon מביאה יותר מ-ARM למק
אפל הדגישה שורה של תכונות של רכיבי הסיליקון המותאמים אישית שלה שישפרו את מחשבי ה-Mac העתידיים. המעבר לליבה של מעבד ARM עצמה אפילו לא היה אחד מהם. רוב היתרונות שהדגישה אפל במעבר לסיליקון משלה התייחסו לתכונות ייחודיות שפותחו בהתאמה אישית של ה-SoC שלה.
אלה כוללים עיבוד אודיו ביעילות גבוהה, השמעת וידאו בהספק נמוך, ניהול צריכת חשמל מתקדם, בקר אחסון בעל ביצועים גבוהים, מאיצי למידת מכונה, ה-Secure Enclave, בקר ביצועים, מעבד מצלמה באיכות גבוהה, האצת הצפנה, המנוע העצבי, ה-GPU של Apple, וארכיטקטורת זיכרון מאוחדת.
אפל הדגישה במיוחד את היתרונות משימוש ב- Apple Silicon משלה עם דוגמאות כמו האצת משימות Final Cut Pro באמצעות המנוע העצבי. לאחרונה יצרנו פרופיל חדש של Alogoriddimdjay Pro AI, אשר נשען באופן דומה על המנוע העצבי כדי לאפשר סוגים חדשים לחלוטין של עיבוד אודיו מתוחכם. בהמשך, מפתחים יעשו שימוש מתוחכם יותר ויותר במנוע ההסקה המותאם אישית של אפל כדי לטפל במשימות למידת מכונה ובינה מלאכותית שאינן רק תכונות ARM.
בנוסף, אחת הבעיות המתלוננות ביותר על מחשבי Mac מודרניים היא מצלמות הרשת התת-סטנדרטיות שלהם שמספקות תמונות באיכות ירודה. מכשירי iOS מודרניים ממנפים את מעבד איתות התמונה המתוחכם של אפל כדי לבצע הישגים מדהימים בצילום חישובי שמונעים במידה רבה על ידי סיליקון ספק שירותי אינטרנט מותאם אישית. עם אותו SoC, אפל יכולה להביא את שיפורי ההדמיה הללו ל-Mac.
עיצוב ה-TBDR הייחודי של ה-GPU של Apple מביא למק, לראשונה, גם את הארכיטקטורה הגרפית של זיכרון נמוך שעברה אופטימיזציה כדי לאפשר למשחקי iOS לספק ביצועים מרשימים. זוהי אותה גישת GPU שהניעה את Sega Dreamcast, ושימשה את סוני להפעלת כף היד שלהנ.ב ויטה.
חלקם הטילו ספק אם "GPU נייד" יכול לתפקד בצורה תחרותית עם מעבדי Mac GPU קיימים, אבל הארכיטקטורה הגרפית הרחבה של אפל מניעה אייפד עם רזולוציה גבוהה של רשתית כבר כמעט עשור. מותאם למתכת, מגוון שלאפל ארקיידכותרים כבר מתפקדים בצורה מרשימה במכשירי iOS תוך שהם גורמים ל-Intel Mac מתקדם לבעוט על המעריצים שלו תוך כדי מאמץ לעמוד בקצב. זה אולי נובע בחלקו מכותרים שעברו אופטימיזציה ל-iOS, אבל זה מצביע על כך שמכשירי Apple Silicon Mac החדשים לא יתקשו לעמוד בקצב הגרפיקה במחשבי Mac Intel.
באותם קווים, מכשירי iOS המופעלים על ידי מכשירי ה-SoC האחרונים של אפל יכולים להתלקח באמצעות משימות הצפנה ופענוח שיכולות להיות איטיות בצורה מביכה במחשבי מקינטוש של אינטל. אפל ציינה במיוחד שמחשבי המק שלה עם הסיליקון המודרני יאפשרו איכות גבוהה יותרקרונית צדקישוריות עם אייפד מהאפשרית כרגע.
דוגמאות אלו אינן תכונות כלליות המורשות לאפל על ידי ARM - הן עבודת סיליקון מותאמת אישית שפותחה באפל. ספקי SoC אחרים כמו קוואלקום פיתחו יישומים משלהם של חלק מהתכונות הללו, אבל הם לא רק מרכיבים של עיצובים מורשי ARM גנריים.
מעבדי ה-x86 Core של אינטל משלבים גם גרסאות קנייניות משלהם של חלק מהתכונות הללו, כולל ה-GPU המשולב של החברה והיגיון הטיפול במדיה. הרצון של אפל לעבור מחבילת Core של אינטל לעיצוב SoC משלה מעיד על כך שאפל חושבת שהסיליקון שלה עדיף.
בנוסף, אופטימיזציות רבות של תוכנה מותאמות אישית שכבר פותחו עבור iOS - כמו גרפיקת מתכת - ניתנות להעברה ישירות ל-Mac כעת, כאשר שניהם חולקים את אותה גישה לסיליקון המתוחכם של אפל. נכון לעכשיו, אפל נאלצה לפתח שתי גרסאות של Metal, אחת ל-iOS ואחרת למעבדי ה-GPU המשמשים במחשבי Mac.
אז אפל לא רק עוברת באופן שרירותי מ-"x86 ל-ARM", אלא משתמשת בעבודת הסיליקון המותאמת אישית שלה כדי לשפר את הביצועים, התכונות והאינטגרציה העמוקה במחשבי ה-Mac שלה. מעבר "ל-ARM" הוא סוג של תופעת לוואי של הרצון של אפל להשתמש בסיליקון מותאם אישית משלה. עד לנקודה זו, אפל הוגבלה להוספת שבב עוזר כמו ה-T2 למחשבי ה-Mac של אינטל כדי לטפל בתכונות מותאמות אישית כמוTouch IDוסרגל מגע.
Xcode מוכן לשימוש ב-Apple Silicon, וכנראה שזה היה כבר זמן מה
לכן זה פשוט לא מדויק ומטעה לומר שאפל "עוברת ל-ARM", מכיוון שהמעבר האמיתי שאפל עושה על ידי העברת ה-Mac ל-SoCs משלה כרוך במינוף העבודה שהיא כבר עשתה כדי להפוך את Apple Silicon משלה למובילה בתעשייה.
המוטיבציה של אפל אינה כמו המעבר של מיקרוסופט ל-ARM
בנוסף, ה-macOS לא עובר ל-ARM במובן הכללי, מכיוון שהוא לא הולך לרוץ על Raspberry Pi או מחשב Qualcomm 8cx "תמיד על" שנועד להריץ "Windows 10 על ARM".
מיקרוסופט עשתה מספר ניסיונות לספק את Windows ב-ARM, תחילה עם Windows RT ושוב לאחרונה עם Windows 10 ב-ARM. לאפל אין סיבה לשייך את העבודה שלה למאמצים האלה, בין השאר משום שהמניעים שלה שונים לחלוטין.
נראה כי מיקרוסופט הוסיפה תמיכת ARM ל-Windows בעיקר כדי ליהנות מההספק הנמוך של שבבי ARM ניידים, כמו גם ממודמי הנתונים הניידים המשולבים במעבדי Snapdragon של קוואלקום. שימו לב שמיקרוסופט לא מתרחקת מאינטל; זה מוסיף תמיכה עבור חומרת ARM.
אז בניגוד לאיחוד של אפל על אפל סיליקון משלה, מה שנותן לה את היכולת לעשות שימוש חוזר ביותר מהקוד הקיים שלה ולהריץ באופן מקורי אפליקציות iOS על מחשבי Mac חדשים, מיקרוסופט חותרת אחר מטרה שונה מאוד שמגבירה את מאמצי הפיתוח שלה במקום לאחד אותם.
מינוף שותפים טובים יותר ליתרונות קנה מידה
המעבר של אפל ל-Intel Macs בשנת 2006 היה מאמץ למנף את יתרונות הגודל בתעשיית ה-PC שהעדיפו את Windows ואינטל, במקום את המערכת האקולוגית הקטנה בהרבה שפיתחה שבבי PowerPC חדשים. כמעט כל הפעילות הכלכלית הקשורה למחשבי PC הניעה חדשנות והשקעה בשבבים של אינטל. אבל מכירות המחשבים עלו מאז ואין צמיחה צפויה המניעה השקעה והתקדמות מהירה של מעבדי x86. אחת הסיבות לכך היא המעבר לכיוון הנייד בסמארטפונים ובטאבלטים, כאשר חלק ניכר מהשינוי הערך מונחה על ידי אפל.
במקביל, הפיתוח של אפל של פלטפורמת סלולר מאסיבית של משתמשי iOS ו-iPad הוביל את יתרונות הגודל והעדיפה את ה-SoCs המותאמים אישית של אפל. ההכנסות של אפל ממובייל לא רק סייעו לממן התקדמות מתוחכמת בסיליקון מותאם אישית, אלא גם את ההתקדמות המהירה של מערכות ההפעלה של אפל, כלי הפיתוח, אפליקציות הצד הראשון שלה והאקולוגית של הצד השלישי של App Store.
בנוסף, יש התפתחות חשובה נוספת שמעדיפה את Apple Silicon על פני זה של אינטל - ייצור שבבים מתקדם ב-TSMC. בעוד אינטל נאבקה לשפר באופן משמעותי את עיצובי המעבדים שלה ואת תהליך יצירת השבבים שלה, TSMC, שותפת השבבים של אפל, סיפקה התקדמות עקבית באספקת התקדמות גדולה ומתוחכמת בייצור השבבים.
התוצאה היא שעיצובי ה-SoC של אפל נהנים מיעילות ייצור שהופכת אותם לקטנים יותר, מהירים יותר, יעילים יותר וזולים יותר לייצור. גם זה שיפר את Apple Silicon בדרכים שלא ממש קשורות ל-ARM עצמה.
ייצור השבבים של TSMC כל כך מתוחכם - בין השאר בשל עבודתה ומיוחסת חלקית לשותפים אמריקאים המסייעים לה בפיתוח סיליקון מתקדם - עד שארה"ב מינפה את התלות שלה בספקי כלי עיצוב שבבים אמריקאים כדי לחסום את TSMC מפניייצור שבבים עבור Huawei, תחת ההיגיון שהוא זוכה לתמיכה רבה מדי מהממשלה הסינית עם מעט מדי שקיפות לגבי מידת העצמאות של Huawei מ-PRC.
ללא קשר ליתרונותיה של מדיניות זו, הדבר הביא לכך של-TSMC היה צורך פתאומי להרחיב את בסיס הלקוחות שלה כדי להחליף את אובדן העסקים של Huawei. זהו תפנית בר מזל עבור אפל, מכיוון שהיא מאפשרת לה גמישות רבה יותר בטיפול בהזמנות גדולות או מגוונות יותר עבור סיליקון מותאם אישית.
טים קוק, ב-WWDC 2020, עם רקיקת סיליקון של אפל
במקביל, ARM עצמה נתקלת בבעיות דומות מכיוון שהיא נמצאת כיום בבעלות רוב של אינטרסים סיניים [הבהרה: ARM Ltd נמצאת בעיקר בבעלות סופטבנק; רק מיזם ARM China שלה, המשרת את השוק הסיני, נמצא בבעלות רוב של אינטרסים סיניים.]. מסיבה זו, אפל צריכה עוד לבדוק חלופות לקניין הרוחני של ARM. אפל עשויה לשאוף לאותו סוג של עצמאות מתרחקת מעיצובי הייחוס של ARM כפי שהדגימה עם Imagination Technologies [שימו לב ש-Imagination נמצאת כעת בבעלות רוב של משקיעים סיניים]. אפל בסופו של דבר פיתחה GPU מותאם אישית עם תלות מופחתת ברישוי ב-Imagination. אם הוא יעשה את אותו הדבר לגבי ARM, נוכל בסופו של דבר לראות "מעבד אפל" מותאם אישית מתגלה ב-Apple Silicon העתידי.
כל אלה תורמים לסיבות שבגללן אפל מגדירה את ההגירה שלה מאינטל כמעבר לטכנולוגיה משלה, במקום להיות מהלך כמו של מיקרוסופט לשותפות עם ARM כדי לגדר את ההימורים שלה.
