Само един ден след представянето на iPad, таблетът на Apple, за който отдавна се говори, разроши пера и обърна глави. С познат интерфейс, инерция на Apple, интеграция с iTunes и цена, в която дори и неманиакът може лесно да се влюби, той има всички предпоставки за хит. Но дълбоко вътре се крие нещо още по-революционно.
В сърцето на iPad се крие a малка частица силиций. Промяна на играта в рамките на промяна на играта. Това е A4 на Apple, a система-върху-чип (SoC) това според съобщенията комбинира процесор с ниска мощност, графичен процесор (GPU) и друг хардуер, голяма част от който все още е поверителен. Това, което знаем, е, че намира почти идеален баланс между живота на батерията и скоростта, така че iPad може да анимира и да се движи със скорост, за която потребителите на iPhone 3GS могат само да мечтаят.
История зад „магията“
Корените на A4 започват през 2005 г. с тригодишен стартъп, наречен PA Semiconductor. В 2005 Есенен форум за процесори, PA Semi очерта визия за SoC PowerPC архитектура, получена от G5
PWR достатъчно семейство. Както подсказва името, фокусът беше върху проектирането на високопроизводителен многоядрен PowerPC чип, който беше идеален за мобилни устройства.През същата година Apple трябваше да се справи с това, което изпълнителният директор Тим Кук нарече „майката на всички термични предизвикателства“ – поставянето на процесор G5 в PowerBook. IBM никога не е възнамерявала G5 да работи в машина, тънка като преносим компютър, оставяйки на Apple нищо друго освен старите PowerPC G4 чипове за останалата част от линията PowerBook. Тъй като преносимите компютри изпреварват собствената технология на Apple, Apple трябваше да търси решения, и то бързо.
Именно при тези тежки обстоятелства Apple обърна внимание на PA Semi и двамата станаха близки партньори в планирането на бъдещето на хардуера PowerPC за Mac. След това дойде съдбовното съобщение на Apple за WWDC 2005, че преминаването към Intel вече е в ход; бъдещите отношения между Apple и PA Semi изглежда са прекъснати.
Но 150 инженери на PA Semi все още доставено на техните обещания. Единственият член на семейството PWRficient беше пуснат през февруари 2007 г., първо за най-близките партньори на компанията, последван от по-широко издание по-късно същата година. То се похвали с много. впечатляващ набор от спецификации, включително две 64-битови PowerPC G5 ядра с два DDR2 контролера на паметта на един чип. Той работеше на 2,0 GHz със средно 13 вата консумация на енергия и пикова от 25 вата. Междувременно по-традиционно проектираният Merom на Intel Core 2 Duo LV L7700— най-близката конкуренция по онова време — можеше да работи само на 1,8 GHz с максимум 17 вата.
В началото на следващата година Apple тихомълком закупи PA Semi, като мнозина в технологичната преса спекулираха, че Apple намерението беше да използва новопридобития си талант за работа върху чипове, направени за бъдещи мобилни устройства, като iPod и телефони iPhone. След това настъпи дълъг период на мълчание, който продължава и досега.
CPU/GPU хибриди днес
Сега имаме Apple A4, чисто нов дизайн за SoC, произведен и притежаван от Apple, използвайки същото ARM архитектура който захранва iPhone. A4 работи на 1 GHz и се предполага, че помага на iPad да постигне максимален живот на батерията от 10 часа, благодарение на тясното разположение на схемите и малкия форм-фактор. При интегрирането на CPU с GPU, той следва стъпките на други енергийно ефективни SoC процесори, като Tegra на Nvidia.
Доскоро процесорът и графичният процесор на компютъра бяха отделни хардуерни части, често намиращи се на различни платки или разположени далеч един от друг на една и съща дънна платка. Чрез SoC и по-амбициозни дизайни бяха направени опити за сливане на двата компонента заедно.
на Intel Проект Larrabee се опита да свърже GPU толкова тясно с един от собствените си бъдещи CPU за настолни компютри/лаптопи, че дискретният GPU ще стане не само остарял, но и невъзможен за добавяне към този дизайн. Трагедия удари и Intel пропусна своите показатели. Сега Larrabee е намален до такава степен, че никога няма да види широко разпространение.
Intel има още един проект в ръкавите си, SoC, който свързва Atom CPU с GPU за смартфони с марка LG, наречен Moorestown. Но този проект току-що беше показан на CES и все още е много далеч от това да се появи в магазините.
Tegra на Nvidia, от друга страна, видя приложения в преносими медиииграчи, на Нетбук, базиран на Google Chrome OS, и Boxee Box. Въпреки че всички тези продукти са с интересен дизайн, Nvidia е само доставчик на чипсет. Той не може да диктува точните спецификации на нито едно от тези устройства освен това, което се доставя от неговата собствена Tegra.
Предстоят нови граници
С A4, Apple все още поддържа дългогодишната си връзка с ARM, като същевременно осигурява производителност, с дизайн, който никой конкурент не може да използва в собствените си продукти. По-конкретно, A4 поставя много критична част от iPad на Apple под свой собствен контрол. И този ход е безпрецедентен.
Връщайки се към най-ранните дни на Mac, Apple избра серията 68k чипове на Motorola за захранване на своите Mac, тъй като предлагаха по-добра производителност от еквивалентната технология на Intel. В началото на 90-те години компанията. мигрира своите Mac към архитектурата PowerPC когато Motorola не можеше да достави 68k процесор толкова бърз и енергийно ефективен, колкото серията Pentium на Intel. След това, когато основните доставчици зад PowerPC не можаха да се справят със серията Pentium IV на Intel и Athlon на AMD, Apple смени своите Mac още веднъж – този път със собствената серия Core на Intel.
Днес Macs остават задължени към спецификациите на Intel. Ако Intel не може да поддържа темпото, Apple ще трябва да намери друг доставчик за процесори. Но сега, с A4 на iPad, Apple демонстрира a нова опция: Има способността да вземе съществуващи дизайни и да ги пренасочи, за да даде на собствените си продукти по-добра производителност от състезание.
Изключително малко вероятно е Apple да се възползва. ARM архитектура за Mac, тъй като тези процесори са специално създадени за устройства с ниска мощност, а не за високопроизводителни работни станции или общи компютри. Въпреки това, ако можеше да напредне чрез патенти и споразумения за кръстосано лицензиране, Apple може някой ден да успее да направи това с друга архитектура, като например сегашната стандартна x86-64.
Докато това се вписва добре в Декларацията на Тим Кук че Apple вярва в контролирането на технологиите, които управляват собствените им продукти, ние все още сме дълги далеч от връщането към дните, когато продавачът е правил всеки един компонент на компютъра от себе си. Икономически няма смисъл един производител да има такъв вид режийни разходи. Ето как цените остават ниски и защо IBM не произвежда всеки отделен компонент на компютъра сам.
Но това демонстрира по-светло бъдеще пред Apple и мнозина в тази индустрия бяха разтърсени от възможностите. Въпреки че идеята Apple да упражнява още по-голям контрол върху продуктите си е очарователна възможност, има и скрито течение на безпокойство. Apple, който притежава стабилен контрол върху всеки компонент на своите устройства, има потенциала за величие, но с голямата мощност идва и голяма отговорност.