Отличия X86 от ARM
Для тех кто не особо интересуется темой процессоров начнём с небольшого пояснения. Процессоры можно условно поделить на два типа: мобильные, которые стоят в смартфонах, планшетах и прочих гаджетах. И десктопные — те, что используется в компьютерах и ноутбуках.
Между этими двумя типами процессоров есть непреодолимая пропасть. Они построены на разных архитектурах. Эти процессоры взаимодействуют с операционной системой и всем софтом при помощи разного набора команд, а точнее инструкций. Что это значит? Десктопные процессоры, работают на архитектуре x86. Они знают огромное количество разных комплексных команд. И это очень круто, они хорошо справляются с любой задачей хоть простой, хоть сложной.
Но по той же причине сами процессоры физически больше и сложнее, поэтому они сильно греются и потребляют много энергии.
А вот мобильные процессоры, работают на архитектуре ARM. Они используют сокращенный набор инструкций. То есть могут делать только маленькие короткие и простые операции. Поэтому чтобы заставить такие процессоры сделать что-то очень сложное, нужно разбивать операцию на много маленьких простых команд.
С одной стороны это не очень хорошо, потому как надо выполнять больше команд. С другой стороны у них есть огромное преимущество — мобильные процессоры компактные и энергоэффективные. И тут мы можем задать вопрос подойдет ли ARM архитектура для десктопов вместо классических x86?
Проблемы Intel
В 2005 году Apple перешли на процессоры Intel, как раз на архитектуре x86 потому, что тогда это была перспективная технология. Процессоры Intel были быстрее чем PowerPC от IBM. Они были существенно энергоэффективнее и главное была понятная дорожная карта развития: ч`тко по закону Мура- каждые два года количество транзисторов на чипе увеличивается вдвое.
Но в последнее годы все поменялось. Процессоры Intel уперлись в потолок. Мы стали получать прирост производительности в какие-то 5-10% в течение пары лет в комплекте с бешеным нагревом и энергопотреблением. Вспомните историю с MacBook на Core i9, с ними можно было разве что работать разве что в холодильнике.
И это не вина Apple, это — проблема технологии. Текущие процессоры от Intel просто не позволяют делать одновременно быстрые компактные и энергоэффективные девайсы.
С другой стороны, наши смартфоны и планшеты с каждым годом становятся все быстрее, мы просто уже не знаем куда девать эту мощность!
Вы посмотрите: как показывают мультиплатформенные тесты типа Geekbench новый iPad Pro не отстает по производительности от пятнадцати дюймового MacBook Pro 2018 года. При этом iPad работает без активного охлаждения, и потребляет энергии примерно в 10 раз меньше.
WOW! Неплохо! Раз ARM-процессоры тах хороши, а у Intel давно стагнация и безысходность, что ж Apple тогда давно не перешла на ARM? И вот тут мы подбираемся к большой проблеме. При переходе на другую архитектуру придётся переписать весь софт! Вообще весь!
Как понимаете, это серьезная проблема. Microsoft уже много раз пробовал перейти на ARM и у них ничего не получилось. Они даже переписали Windows под ARM и выпустили классный планшет Surface Pro X — стильный, красивый, с мощной начинкой, но он всё равно глючит и тормозит.
Почему? Из-за слабого процессора? Нет! Потому что никто не хочет переписывать софт для нишевого устройства. И кроме приложений Microsoft на нём всё работает в режиме эмуляции.
Почему у Apple получится?
Так если у Microsoft ничего не получилось. Почему же у Apple всё получится? Смотрите: у Apple совершенно особая ситуация. Во-первых, они знают что делают. Они уже дважды меняли архитектуру. В 1994 году они перешли с Motorola 68k на PowerPC, в в 2005-м на Intel. Во-вторых, Apple подготовились. Всё началось с того, как они представили свой язык программирования Swift в 2014 году. Они максимально стандартизировали процесс программирования под iOS и OS X. В 2019 году Apple представили Project Catalyst — инструмент для быстрого переноса приложений написанных под iOS на Mac. Нажимаешь одну галочку и система сама переносит основные фреймворки, остается только навести красоту. Параллельно с этим Apple добавили поддержку мышки и трекпада в iPad OS, чтобы разработчики разработчики смогли заранее адаптировать интерфейс приложений под новые системы ввода. А также запустили мультиплатформенный игровой сервис Arcade. Поэтому уже с выходом первых MacBook на ARM будет куча софта. В этом даже не приходится сомневаться, Apple очень хорошо умеет работать с разработчиками, а разработчики любят Apple.
В-третьих, Apple всё будет делать постепенно. Скорее всего, первым Макинтошем на ARM процессоре станет новый MacBook 12 или просто MacBook — короче, ноутбук начального уровня, на котором не нужна куча софта — максимально мобильный, не Air и точно не для таких сложных задач как Pro. И выйдет он только в 2021 году. А к 22 году линейка начнет расширяться? тут и софт подоспеет. Поэтому первые пользователи вообще не почувствуют себя чем-то обделенными. Наоборот? Они оценят все преимущества процессора на новой архитектуре.
Преимущества для пользователя
Только представьте, компактный абсолютно бесшумный ноутбук с пассивным охлаждением и временем жизни от одного заряда в районе 18 часов активного использования. Отсутствие активного охлаждения позволит добавить влагозащиту. Холодный ноутбук с влагозащитой на ваших коленях. Мммм… разве не об об этом мечтали?
В дополнение к этому: Face ID, модем с 5G, конечно же eSIM, встроенный нейропроцессор, поддержка всех кодеков на аппаратном уровне, всякие фишки типа Animoji,
куча приложений и игр с iPad и максимальная интеграция со всеми девайсами Apple. Добавим к этому сенсорный экран в Macbook (а чот, и такое возможно).
Также мы получим мощный прирост производительности. По утечкам, Apple готовит сразу три версии процессора. Все — на 5 нм техпроцессое, а вот количество ядер будет варьироваться от десяти до двенадцати. В каждом из чипсетов будет четыре энергоэффективных ядра, а остальные высокопроизводительные. А если восьмиядерный iPad по производительности не уступает Pro-версиям Macbook, представьте, какая нас ожидает мощь в компактном легком ноутбуке.
Преимущества для Apple
Для Apple в таком переходе тоже будет куча преимуществ. Наконец-то? качество продукта перестанет зависеть от Intel. Мы получим внятную линейку продуктов с предсказуемым циклом обновления и очевидным приростом производительности от поколения к поколению. Apple сможет сэкономить от 40 до 60% на стоимости процессоров, и может быть, но очень маловероятно это как-то в лучшую сторону отразится на стоимости продуктов… пуcть не первом поколении, но позже. MacBook начнут получать уникальные фишки, которые возможны только тогда, когда в твоих руках как разработка софта, так и железа.
Опасения
Естественно, всё не может быть так радужно. Переход на новую архитектуру — тяжелый и рискованный шаг. Явно будут проблемы с кучей софта, особенно тяжелого и профессионального. Непонятно, получится ли полноценно заменить iMac и Mac Pro. Как там вообще с поддержкой видео и аудиокарт? Вопросов масса. Но я бы хотел посмотреть на эти проблемы более глобально.
Перспективы
В свое время Apple перешел на Intel, потому что у технологии были перспективны, в отличие от PowerPC.
Сейчас такие перспективы есть у ARM. В этом году у нас будут 5нм процессоры, дальше вопрос с тремя и двумя нм уже решен. Сейчас ведутся разработки техпроцесса ниже двух нанометров, которые планируют закончить к 2024 году.
Но архитектуре ARM еще есть куда расти не только в плане нанометров. Сейчас мы с вами стоим в самом начале технологического бума, который продлится в течение ближайших 10-15 лет. Я говорю про нейронный процессоры.
Переход на свои процессоры во всех продуктах позволит Apple создать единую софтверную и хардварную экосистему для развития нейронных технологий. А это может дать очень серьезный технический рывок.
Только вдумайтесь, Google использует алгоритм на основе машинного обучения для управления охлаждением в своих DATA-центрах и благодаря этому они экономят 40% энергии. Я уверен, что Google стали делать свои процессоры для Pixel только чтобы вставить туда свой неромодуль, остальное — вторично.
Возвращаясь к Apple, при должном подходе встроенные нейропроцессоры сделают компьютеры Макинтош недосягаемыми по энергоэффективности, производительности и набору уникальный фичей. Нейросетка предлагает варианты аранжировки в Logic Pro — не удивлюсь. Автонарезка и робомонтаж видео в Final Cut — тоже возможно! Перспектив открывается масса. Поэтому с нетерпением ждём WWDC 22 июня. Очень интересно, какие сюрпризы для нас приготовил Apple.
Мы можем помочь с любым вопросом по IT тематике