Daniel Hruska Pierwszym urządzeniem wyposażonym w własny chip Apple był iPad z 2010 roku. W tamtym czasie procesor A4 zawierał jeden rdzeń i jego wydajności w ogóle nie można porównywać z dzisiejszą generacją. Od pięciu lat krążą także pogłoski o integracji tych chipów z komputerami Mac. Ponieważ chipy mobilne z roku na rok szybko zwiększają swoją wydajność, bardzo interesującym tematem jest ich wdrażanie na komputerach stacjonarnych.
Zeszłoroczny 64-bitowy procesor A7 był już oznaczony jako „klasa desktopowa”, co oznacza, że bardziej przypomina duże procesory niż mobilne. Najnowszy i najpotężniejszy procesor - A8X - został zamontowany w iPadzie Air 2. Ma trzy rdzenie, zawiera trzy miliardy tranzystorów, a jego wydajność jest porównywalna z procesorem Intel Core i5-4250U z MacBooka Air Mid-2013. Tak, syntetyczne benchmarki nie mówią nic o rzeczywistej szybkości urządzenia, ale przynajmniej mogą wielu wprowadzić w błąd, że dzisiejsze urządzenia mobilne to po prostu dopracowany atrament z dotykowym ekranem.
Apple naprawdę zna swoje własne chipy ARM, więc dlaczego nie wyposażyć w nie również swoich komputerów? Według analityka KGI Securities, Ming-Chi Kuo, pierwsze komputery Mac z procesorami ARM mogliśmy zobaczyć już w 2016 roku. Pierwszym zdolnym procesorem mógłby być 16 nm A9X, a rok później 10 nm A10X. Powstaje pytanie, dlaczego Apple miałby zdecydować się na ten krok, skoro procesory Intela pną się na sam szczyt?
Dlaczego procesory ARM mają sens
Pierwszym powodem będzie sam Intel. Nie żeby było w tym coś złego, ale Apple zawsze kierował się mottem: „Firma tworząca oprogramowanie powinna produkować także swój sprzęt.” Taki stan ma swoje zalety – zawsze można zoptymalizować zarówno oprogramowanie, jak i sprzęt do najwyższego poziomu. W ostatnich latach Apple bezpośrednio to zademonstrował.
Nie jest tajemnicą, że Apple lubi mieć kontrolę. Zamknięcie Intela oznaczałoby uproszczenie i usprawnienie całego procesu produkcyjnego. Jednocześnie obniżyłoby to koszty produkcji chipów. Choć obecne relacje pomiędzy obydwoma firmami są więcej niż pozytywne – wolelibyście na sobie nie polegać, wiedząc, że można wyprodukować to samo mniejszym kosztem. Co więcej, będziesz całkowicie samodzielnie zarządzał całym przyszłym rozwojem, bez konieczności polegania na osobach trzecich.
Może ująłem to za krótko, ale to prawda. Poza tym nie byłby to pierwszy przypadek zmiany producenta procesora. W 1994 r. nastąpiło przejście z Motoroli 68000 na IBM PowerPC, a następnie w 2006 r. na Intel x86. Apple zdecydowanie nie boi się zmian. W 2016 roku mija 10 lat od przejścia na firmę Intel. Dziesięć lat w IT to dużo czasu, wszystko może się zmienić.
Dzisiejsze komputery mają wystarczającą moc i można je porównać do samochodów. Każdy nowoczesny samochód przewiezie Cię z punktu A do punktu B bez żadnych problemów. Do swobodnej jazdy kup ten, który ma najlepszy stosunek ceny do wydajności, a będzie Ci dobrze służył za przystępną cenę. Jeśli jeździsz często i dalej, kup samochód wyższej klasy i być może z automatyczną skrzynią biegów. Koszty utrzymania będą jednak nieco wyższe. Offroadowo oczywiście można kupić coś z napędem 4×4 lub proste auto terenowe, jednak będzie ono regularnie używane i koszty jego eksploatacji będą wysokie.
Rzecz w tym, że dla większości w zupełności wystarczy małe auto lub auto z niższej klasy średniej. Analogicznie, większości użytkowników wystarczy „zwykły” laptop, aby oglądać filmy z YouTube, udostępniać zdjęcia na Facebooku, sprawdzać pocztę, odtwarzać muzykę, pisać dokument w Wordzie, drukować PDF. MacBook Air i Mac mini firmy Apple są przeznaczone do tego rodzaju zastosowań, choć oczywiście można ich używać do zadań wymagających większej wydajności.
Bardziej wymagający użytkownicy wolą sięgnąć po MacBooka Pro czy iMaca, które przecież mają większą wydajność. Tacy użytkownicy mogą już edytować filmy lub pracować z grafiką. Najbardziej wymagający z wymagających sięgnęli po bezkompromisową wydajność za odpowiednią cenę, czyli Mac Pro. Będzie ich o rząd wielkości mniej niż wszystkich pozostałych wymienionych modeli, tak samo jak samochodami terenowymi jeździ się znacznie rzadziej niż Fabią, Octavią i innymi popularnymi samochodami.
Jeśli więc w niedalekiej przyszłości Apple będzie w stanie wyprodukować procesor ARM taki, który będzie w stanie zaspokoić potrzeby swoich (początkowo pozornie mniej wymagających) użytkowników, to dlaczego nie wykorzystać go do uruchomienia systemu OS X? Taki komputer miałby długą żywotność baterii i najwyraźniej mógłby być również chłodzony pasywnie, ponieważ jest mniej energochłonny i nie „nagrzewa się” tak bardzo.
Dlaczego procesory ARM nie mają sensu
Komputery Mac z chipami ARM mogą nie być wystarczająco mocne, aby uruchomić warstwę podobną do Rosetty do uruchamiania aplikacji x86. W takim przypadku Apple musiałby zaczynać od zera, a programiści musieliby przepisać swoje aplikacje ze znacznym wysiłkiem. Trudno dyskutować, czy twórcy aplikacji głównie popularnych i profesjonalnych byliby skłonni zdecydować się na ten krok. Ale kto wie, może Apple znalazł sposób, aby aplikacje x86 działały płynnie na „ARM OS X”.
Symbioza z Intelem działa doskonale, nie ma powodu wymyślać niczego nowego. Procesory tego krzemowego giganta należą do czołówki i z każdą generacją ich wydajność wzrasta przy mniejszym zużyciu energii. Apple używa Core i5 do najniższych modeli komputerów Mac, Core i7 do droższych modeli lub niestandardowej konfiguracji, a Mac Pro jest wyposażony w bardzo mocne procesory Xeon. Dzięki temu zawsze uzyskasz wystarczającą moc, idealną sytuację. Apple może znaleźć się w sytuacji, w której nikt nie będzie chciał jego komputerów, gdy zerwie z Intelem.
Więc jak to będzie?
Oczywiście nikt z zewnątrz o tym nie wie. Gdybym miał spojrzeć na całą sytuację z punktu widzenia Apple’a, z pewnością by mi się to podobało raz podobne chipy zostały zintegrowane ze wszystkimi moimi urządzeniami. A jeśli uda mi się zaprojektować je na urządzenia mobilne, to chciałbym to samo przećwiczyć na komputerach. Jednak w tej chwili radzą sobie świetnie nawet z obecnymi procesorami, które stabilnie dostarcza mi mocny partner, choć premiera nadchodzącego nowego 12-calowego MacBooka Air mogła zostać opóźniona właśnie przez opóźnienia Intela z wprowadzeniem nowej generacji procesorów.
Czy mogę przynieść wystarczająco mocne procesory, które będą co najmniej na poziomie tych w Macbooku Air? Jeśli tak, czy będę mógł później wdrożyć (lub rozwinąć) ARM także w komputerach profesjonalnych? Nie chcę mieć dwóch rodzajów komputerów. Jednocześnie potrzebuję technologii, aby uruchamiać aplikacje x86 na komputerze Mac z procesorem ARM, ponieważ użytkownicy będą chcieli korzystać ze swoich ulubionych aplikacji. Jeśli go będę miał i będę pewien, że będzie działać, wypuszczę Maca z procesorem ARM. W przeciwnym razie na razie zostanę przy Intelu.
A może ostatecznie będzie zupełnie inaczej. Jeśli chodzi o mnie, nie przejmuję się typem procesora w moim Macu, o ile jest on wystarczająco mocny do mojej pracy. Gdyby więc fikcyjny Mac zawierał procesor ARM o wydajności porównywalnej z Core i5, nie miałbym problemu, żeby go nie kupić. A co z tobą, myślisz, że Apple jest w stanie wypuścić na rynek komputer Mac ze swoim procesorem w ciągu najbliższych kilku lat?
ARM oznacza wyrzucenie 99.9% nadającego się do użytku oprogramowania i używanie komputera wyłącznie do czytania e-maili, Facebooka i Angry Birds (tak, świadomie przesadzam) i mam nadzieję, że nikt, kto nie jest totalnym kutasem, nie pozwoli na to. Przejście na firmę Intel znacznie uprościło sprawę. W końcu sporo osób ze świata nauki chodzi do Macy. To jest moja opinia.
Przejście na ARM oznacza poważną utratę kompatybilności i jeszcze większe wciśnięcie w ściśle strzeżony ekosystem wstępnie wybranych aplikacji. Dodaj do tego plany usunięcia portu USB z Macbooka Air i inne pomysły, a efektem będzie komputer, który będzie kompatybilny tylko sam ze sobą, a może i wtedy. Dla mnie oznaczałoby to koniec MACa, takiego jaki lubię:-( Ale kto wie, zmiana to życie...
Po co mieć najsłabszego iMaca i mini w Intelu, skoro ich wydajność jest tak samo słaba jak poprzedniej generacji?
Dla mnie przetestowanie przynajmniej tych modeli i podążanie w podobnym kierunku jak w przypadku Retiny, czyli stopniowe zalewanie linii produktów.
Trochę zapominacie o nadchodzącej generacji procesorów Intel Core M…
historia się powtarza?
Wierzę, że to nastąpi już wkrótce. Nie zdziwiłbym się, gdyby było to oczekiwane powietrze. To urządzenie dla mas, które nie pracują dużo, a zamiast tego dobrze się bawią i piją kawę. Mogę sobie również wyobrazić jakiś emulator dla x86, a skoro Apple jest na rynku, większość programistów spieszy się, aby jako pierwsi przerobić swoje oprogramowanie na nowy sprzęt. Flusbrok tam pojedzie, więc czemu nie? :-)
Myślę, że jedyną wadą byłaby niekompatybilność ze starym oprogramowaniem.
Zaletą jest np. możliwy spadek ceny. Nawet w przypadku najtańszych komputerów Mac procesor Intel z chipsetem kosztuje od 250 dolarów. Apple może wyprodukować procesory A8, A9, ... poniżej 50 USD.
Kolejną korzyścią byłoby użycie interfejsu API grafiki Metal na komputerach Mac. Wydajność czterordzeniowego A8 przy obecnej grafice byłaby gdzieś na poziomie najnowszych konsol do gier.
Podstawowe wersje komputerów Mac mogą być wyposażone w procesory ARM, a najpotężniejsze komputery Mac mogą nadal korzystać z procesorów Intel. Apple ma własny sklep z aplikacjami i własne środowisko programistyczne z własnym tłumaczem. Programy, które obecnie korzystają wyłącznie ze standardowego API udostępnianego przez Apple, byłyby łatwe do przetłumaczenia na procesory ARM.
Później najpotężniejsze wersje komputerów Mac mogły mieć procesory ARM i Intel. Programy OS X, iLife i iWorks będą działać na procesorach ARM, a programy Photoshop, Premiere, Final Cut i inne nadal będą działać na procesorach Intel.
Niestety wadą byłaby też niekompatybilność z nowym oprogramowaniem.
Dlaczego miałaby występować niezgodność z nowym oprogramowaniem? Piszę program dla OS X, kompiluję go dla Intela i ARM i wysyłam do App Store. Jeśli korzystam tylko z tego, co oferuje API od Apple, to nie może być z tym problemu. Jeśli użyję czegoś specjalnego dla procesora Intel, to oczywiście nie będzie działać. Poza profesjonalnym oprogramowaniem, które wymaga dużej wydajności, nie ma ku temu żadnego powodu.
Użytkownik uruchamia App Store, pobiera wersję programu dla swojego procesora i z niej korzysta.
Czytałem kiedyś artykuł, że próbując OS X na procesorze Intela, kupili najdroższy Sony Vaio, jaki udało im się znaleźć w sklepie, i zadziałało w dwa dni. W dwa tygodnie przyszły nawet podstawowe programy od Apple'a.
Główne pytanie brzmi, w jakim stopniu Apple będzie w stanie zapewnić działanie programów x86 na ARM. Zwłaszcza w przypadku użytku firmowego przynajmniej okazjonalne użycie czegoś z systemu Windows jest niezbędne. Jeśli więc wirtualizacja systemu Windows x86 mogłaby działać na architekturze ARM bez zauważalnej utraty wydajności, użytkownicy najwyraźniej nie przejmowaliby się w rezultacie tym, jaki procesor jest fizycznie tam obecny. Obawiam się jednak, że nie obejdzie się bez konieczności emulacji i związanego z tym znacznego spadku wydajności. Ale kto wie. Przykładowo firmie Cupertino udało się znaleźć idealny sposób na emulację architektury procesora w taki sposób, aby zachować wysoką wydajność i energooszczędność takiego rozwiązania.
Apple nie musi tego zabezpieczać. Ma już własny sklep z aplikacjami. Wystarczy zadbać o to, aby programiści mieli czas na dostosowanie swoich programów do ARM, co nie powinno stanowić problemu. I w pewnym momencie na pewno będę sprzedawał komputery Mac z procesorami Intel.
W przyszłym roku powinien pojawić się nowy rdzeń ARM, a wydajność powinna być 3.5 razy wyższa niż obecna, aby emulacja mogła zostać pokonana.
Mogę sobie wyobrazić, że w przyszłym roku na WWDC Apple wprowadzi system OS X na procesorach ARM, zaoferuje programistom Mac mini z procesorem ARM do testowania swoich programów, a jakieś sześć miesięcy przed Świętami Bożego Narodzenia rozpocznie sprzedaż podstawowych wersji komputerów Mac mini, MacBook air i iMac z procesorami ARM. A rok później Intel pozostawi procesory tylko w 15-calowym MacBooku Pro, 27-calowym iMacu i Mac Pro. A czasami za 2-3 lata Intel pozostawi procesor tylko w Macu Pro.
Dlaczego niezgodność? Windows 10 będzie teraz działał także na architekturze ARM. Trď to nowa wersja RasPi 2 z procesorem ARM SoC firmy BroadCom i na której ma działać system Windows. Nie widzę więc powodu, dlaczego nie ARM na Macu. Kiedy Apple zaczynało pracę z firmą Intel, aplikacje IBM PowerPC również zostały przepisane i skompilowane do instrukcji x86. Dla Apple architektura ARM byłaby bardziej korzystna w kierunku dalszej miniaturyzacji i lżejszych, bardziej subtelnych maszyn, a dzięki technologii bigLITTLE nawet przy większej liczbie rdzeni bateria wytrzymałaby dłużej. Używałby tych samych chipów w iPhone'ach, iPadach, komputerach Mac, Apple TV i wszystkim innym, co ma teraz w ofercie.
Zwłaszcza, że mogą następnie tak dobrze zoptymalizować działanie, pracując na innym sprzęcie.