Blot en dag efter afsløringen af iPad'en har Apples tablet, som længe har været rygtet, pjusket fjer og drejet hoveder. Med en velkendt grænseflade, Apples momentum, iTunes-integration og en pris, som selv ikke-nørd let kan forelske sig i, har den alle muligheder for et hit. Men dybt inde ligger noget endnu mere revolutionerende.
I hjertet af iPad ligger en lille stribe silicium. En game changer i en game changer. Det er Apples A4, en system-på-en-chip (SoC) det efter sigende kombinerer en laveffekt CPU, en grafikprocessor (GPU) og anden hardware, hvoraf meget stadig er fortroligt. Hvad vi ved er, at den finder en næsten ideel balance mellem batterilevetid og hastighed, sådan at iPad'en kan animere og lyne rundt i et tempo, som iPhone 3GS-brugere kun kunne drømme om.
Historien bag "magien"
Rødderne til A4 begynder i 2005 med en dengang tre år gammel startup kaldet PA Semiconductor. Ved 2005 Fall Processor Forum, PA Semi skitserede en vision for en SoC PowerPC-arkitektur, den G5-afledte PWRficient
familie. Som navnet antydede, var fokus på at designe en højtydende multicore PowerPC-chip, der var ideel til mobile enheder.Samme år måtte Apple håndtere det, chef Tim Cook kaldte "moderen til alle termiske udfordringer" - at sætte en G5-processor i en PowerBook. IBM havde aldrig tænkt sig, at G5 skulle fungere i en maskine så tynd som en notebook, hvilket efterlod Apple med intet andet end de gamle PowerPC G4-chips for resten af PowerBook-serien. Med pc-notebooks, der oversteg Apples egen teknologi, var Apple nødt til at lede efter løsninger og hurtigt.
Det var under disse barske omstændigheder, at Apple lagde mærke til PA Semi og de to blev tætte samarbejdspartnere i at udtænke fremtiden for PowerPC til Mac-hardware. Så kom Apples skæbnesvangre WWDC 2005 meddelelse, at skiftet til Intel nu var i gang; fremtidige forbindelser mellem Apple og PA Semi så ud til at være afbrudt.
Men PA Semis 150 ingeniører stadig leveret på deres løfter. Det eneste medlem af PWRficient-familien blev frigivet i februar 2007, først til virksomhedens nærmeste partnere, efterfulgt af en bredere udgivelse senere samme år. Det pralede med en meget. imponerende sæt specifikationer, inklusive to 64-bit PowerPC G5-kerner med to DDR2-hukommelsescontrollere på en enkelt chip. Den kørte på 2,0 GHz med et gennemsnit på 13 watt strømforbrug og en top på 25 watt. I mellemtiden Intels mere traditionelt designede Merom Core 2 Duo LV L7700— den nærmeste konkurrence på det tidspunkt — kunne kun køre ved 1,8 GHz med et maksimum på 17 watt.
Tidligt året efter købte Apple stille og roligt PA Semi, hvor mange i teknologipressen spekulerede i, at Apples hensigten var at sætte sit nyerhvervede talent til at arbejde på chips lavet til fremtidige mobile enheder, såsom iPods og iPhones. Så kom en lang periode med stilhed, som har varet indtil nu.
CPU/GPU-hybrider i dag
Nu har vi Apple A4, et helt nyt design til en SoC produceret og ejet af Apple, der bruger den samme ARM arkitektur der driver iPhonen. A4 kører ved 1 GHz og hjælper angiveligt iPad med at opnå en maksimal batterilevetid på 10 timer, takket være dens stramme placering af kredsløb og lille formfaktor. Ved at integrere en CPU med en GPU følger den i fodsporene på andre energieffektive SoC-processorer, som f.eks. Nvidias Tegra.
Indtil for nylig var CPU'en og GPU'en på en computer separate stykker hardware, ofte fundet på forskellige boards eller placeret langt fra hinanden på det samme bundkort. Gennem SoC'er og mere ambitiøse designs er der gjort forsøg på at smelte de to komponenter sammen.
Intels Larrabee projekt forsøgte at binde en GPU så tæt til en af dens egne fremtidige desktop/laptop CPU'er, at en diskret GPU ikke kun ville blive forældet, men umulig at tilføje til dette design. Tragedien ramte, og Intel missede sine benchmarks. Nu er Larrabee blevet reduceret i en sådan grad, at den aldrig vil se en bred udgivelse.
Intel havde et andet projekt i ærmerne, en SoC, der satte Atom CPU'en sammen med en GPU til LG-mærkede smartphones, kaldet Moorestown. Men det projekt er kun lige blevet vist frem på CES og er stadig et stykke væk fra at ramme butikkerne.
Nvidias Tegra har på den anden side set applikationer i bærbare medierspillere, det Google Chrome OS-baseret netbook, og Boxee Box. Selvom alle disse produkter er interessante designs, er Nvidia kun en chipsetudbyder. Den kan ikke diktere de nøjagtige specifikationer for nogen af disse enheder ud over det, der leveres af dens helt egen Tegra.
Nye grænser forude
Med A4 bevarer Apple stadig sit langvarige forhold til ARM og leverer samtidig ydeevne med et design, som ingen konkurrent kan bruge i sine egne produkter. Mere til sagen sætter A4 en meget kritisk del af Apples iPad under sin helt egen kontrol. Og det skridt er uden fortilfælde.
Når vi går tilbage til Mac'ens tidligste dage, valgte Apple Motorolas 68k-serie af chips til at drive sine Mac'er, fordi de tilbød bedre ydeevne end Intels tilsvarende teknologi. I begyndelsen af 90'erne, virksomheden. migrerede sine Mac'er til PowerPC-arkitekturen da Motorola ikke kunne levere en 68k processor så hurtig og så energieffektiv som Intels Pentium-serie. Så, da de store leverandører bag PowerPC'en ikke kunne holde trit med Intels Pentium IV og AMD's Athlon-serie, skiftede Apple sine Mac'er endnu en gang - denne gang til Intels egen Core-serie.
I dag er Macs fortsat afhængige af Intels specifikationer. Hvis Intel ikke kan holde trit, bliver Apple nødt til at finde endnu en leverandør til CPU'er. Men nu, med iPads A4, har Apple demonstreret en ny mulighed: Den har evnen til at tage eksisterende designs og genbruge dem for at give sine egne produkter bedre ydeevne end konkurrence.
Det er ekstremt usandsynligt, at Apple kan udnytte. ARM arkitektur til Mac, da disse processorer er specielt lavet til enheder med lavt strømforbrug, ikke højtydende arbejdsstationer eller generel databehandling. Men hvis det kunne gøre fremskridt gennem patenter og krydslicensaftaler, Apple kan en dag være i stand til at gøre dette med en anden arkitektur, såsom den nu-standard x86-64.
Selvom dette passer godt med Tim Cooks erklæring at Apple tror på at kontrollere de teknologier, der driver deres egne produkter, er vi stadig lang langt væk fra at vende tilbage til de dage, hvor en leverandør lavede hver enkelt komponent i computeren ved sig selv. Økonomisk giver det ikke mening for én producent at have den slags overhead. Det er sådan, priserne forbliver lave, og hvorfor IBM ikke producerer hver enkelt komponent af pc'en helt af sig selv.
Men det viser en lysere fremtid forude for Apple, og mange i denne branche er blevet rystet over mulighederne. Selvom ideen om, at Apple udøver endnu mere kontrol over sine produkter, er en fascinerende mulighed, er der også en understrøm af bekymring. Et Apple, der besidder fast kontrol over hver komponent af sine enheder, har potentiale til storhed - men med stor magt følger et stort ansvar.