Vaid üks päev pärast iPadi esitlemist on Apple'i kauakuuldud tahvelarvuti suled sassi löönud ja pead pööranud. Tuttav liides, Apple'i hoog, iTunes'i integratsioon ja hind, millesse isegi mitte-nörgid võivad kergesti armuda, on sellel kõik hiti omadused. Kuid sügaval sees peitub midagi veelgi revolutsioonilisemat.
iPadi keskmes on a väike killuke räni. Mänguvahetaja mänguvahetajas. See on Apple'i A4, a süsteem-kiibil (SoC), et kuuldavasti kombineerib väikese võimsusega CPU, graafikaprotsessor (GPU) ja muu riistvara, millest suur osa on endiselt konfidentsiaalne. Mida me teame, on see, et see leiab peaaegu ideaalse tasakaalu aku kasutusaja ja kiiruse vahel, nii et iPad suudab animeerida ja tõmbuda kiirusega, millest iPhone 3GS kasutajad võisid vaid unistada.
Ajalugu "maagia" taga
A4 juured saavad alguse 2005. aastal tollal kolm aastat vanast startupist nimega PA Semiconductor. Juures 2005. aasta sügisprotsessorite foorum, PA Semi visandas nägemuse G5-st tuletatud SoC PowerPC arhitektuurist PWRficient
perekond. Nagu nimigi viitas, keskenduti suure jõudlusega mitmetuumalise PowerPC-kiibi kujundamisele, mis sobib ideaalselt mobiilseadmete jaoks.Samal aastal pidi Apple tegelema sellega, mida juht Tim Cook nimetas "kõigi termiliste väljakutsete emaks" – G5 protsessori panemisega PowerBooki. IBM polnud kunagi plaaninud, et G5 töötaks nii õhukeses masinas kui sülearvuti, jättes Apple'ile ainult vanad PowerPC G4 kiibid ülejäänud PowerBooki sarja jaoks. Kuna arvuti sülearvutid ületasid Apple'i enda tehnoloogiat, pidi Apple otsima lahendusi ja kiiresti.
Just nendel rasketel asjaoludel pani Apple tähele PA Semi ja neid kahte said lähedased partnerid PowerPC for Maci riistvara tuleviku kavandamisel. Seejärel tuli Apple'i saatuslik WWDC 2005 teade, et üleminek Intelile on praegu käimas; Apple'i ja PA Semi tulevased suhted näisid olevat katkenud.
Aga PA Semi 150 inseneri ikka tarnitud nende lubaduste järgi. PWRficienti perekonna ainus liige ilmus 2007. aasta veebruaris, esmalt ettevõtte lähimatele partneritele, millele järgnes laiem väljalase samal aastal. See uhkeldas väga. muljetavaldav spetsifikatsioonide komplekt, sealhulgas kaks 64-bitist PowerPC G5 tuuma koos kahe DDR2 mälukontrolleriga ühel kiibil. See töötas sagedusel 2,0 GHz, tarbides keskmiselt 13 vatti ja tipptasemel 25 vatti. Vahepeal Inteli traditsioonilisemalt kujundatud Merom Core 2 Duo LV L7700— tol ajal kõige tihedam konkurent — võis töötada ainult sagedusel 1,8 GHz ja maksimaalselt 17 vatti.
Järgmise aasta alguses ostis Apple vaikselt PA Semi, kusjuures paljud tehnikaajakirjanduses spekuleerisid, et Apple eesmärk oli panna oma äsja omandatud talent tööle tulevaste mobiilseadmete jaoks, nagu iPodid ja iPhone'id. Siis saabus pikk vaikuse periood, mis on kestnud siiani.
CPU/GPU hübriidid tänapäeval
Nüüd on meil Apple A4, täiesti uus disain Apple'i toodetud ja omanduses olevale SoC-le, mis kasutab sama ARM arhitektuur mis toidab iPhone'i. A4 töötab sagedusel 1 GHz ja väidetavalt aitab iPadil tänu vooluringide tihedale paigutusele ja väikesele vormitegurile saavutada maksimaalne aku tööiga 10 tundi. CPU integreerimisel GPU-ga järgib see teiste energiatõhusate SoC-protsessorite jälgedes, nagu Nvidia Tegra.
Kuni viimase ajani olid arvuti protsessor ja graafikaprotsessor eraldi riistvaraosad, mis sageli leidusid erinevatel plaatidel või paiknesid üksteisest kaugel samal emaplaadil. SoC-de ja ambitsioonikamate disainilahenduste kaudu on püütud kahte komponenti kokku sulatada.
Inteli oma Larrabee projekt püüdis GPU-d nii tihedalt siduda ühe oma tulevase laua-/sülearvuti CPU-ga, et diskreetne GPU ei muutuks mitte ainult vananenuks, vaid ka võimatuks sellesse kujundusse lisada. Tragöödia tabas ja Intel jäi oma etalonitest mööda. Nüüd on Larrabee't vähendatud nii palju, et see ei näe kunagi laialdast väljalaset.
Intelil oli veel üks projekt, SoC, mis ühendas Atomi protsessori LG kaubamärgiga nutitelefonide GPU-ga. nimega Moorestown. Kuid seda projekti näidati alles äsja CES-il ja see on endiselt poodidesse jõudmisest kaugel.
Nvidia Tegra on seevastu näinud rakendusi kaasaskantavates meediamängijad, Google Chrome OS-il põhinev netbook, ja Boxee Box. Kuigi kõik need tooted on huvitava disainiga, on Nvidia vaid kiibistiku pakkuja. See ei saa dikteerida ühegi sellise seadme täpseid tehnilisi andmeid peale selle, mida pakub tema enda Tegra.
Uued piirid ees
A4-ga säilitab Apple endiselt oma pikaajalise suhte ARM-iga, pakkudes samal ajal jõudlust, disainiga, mida ükski konkurent ei saa oma toodetes kasutada. Täpsemalt annab A4 Apple'i iPadi väga kriitilise osa enda kontrolli alla. Ja see samm on enneolematu.
Tulles tagasi Maci varasemate päevade juurde, valis Apple oma Macide toiteks Motorola 68 000 kiibide seeria, kuna need pakkusid paremat jõudlust kui Inteli samaväärne tehnoloogia. 90ndate alguses ettevõte. migreeris oma Macid PowerPC arhitektuurile kui Motorola ei suutnud pakkuda 68 000 protsessorit nii kiiresti ja energiasäästlikult kui Inteli Pentiumi seeria. Siis, kui PowerPC taga olevad peamised müüjad ei suutnud Inteli Pentium IV ja AMD Athloni seeriatega sammu pidada, vahetas Apple oma Macid veel kord – seekord Inteli enda Core seeria vastu.
Tänapäeval järgivad Macid Inteli spetsifikatsioone. Kui Intel ei suuda sammu pidada, peab Apple leidma protsessoritele veel ühe müüja. Kuid nüüd, iPadi A4-ga, on Apple näidanud a uus valik: sellel on võimalus kasutada olemasolevaid kujundusi ja neid ümber kasutada, et anda oma toodetele parem jõudlus kui konkurentsi.
On äärmiselt ebatõenäoline, et Apple saaks võimendada. ARM arhitektuur Maci jaoks, kuna need protsessorid on spetsiaalselt loodud väikese energiatarbega seadmete jaoks, mitte suure jõudlusega tööjaamade või üldise andmetöötluse jaoks. Kui see aga suudaks patentide ja ristlitsentsilepingud, võib Apple kunagi suutma seda teha mõne muu arhitektuuriga, näiteks nüüdseks standardse arhitektuuriga x86-64.
Kuigi see sobib hästi Tim Cooki avaldus et Apple usub oma tooteid käitavate tehnoloogiate kontrollimisse, oleme veel pikad kaugel tagasipöördumisest aegadesse, mil müüja valmistas arvuti iga üksiku komponendi ise. Majanduslikult ei ole mõistlik, et ühel tootjal oleks selliseid üldkulusid. Nii jäävad hinnad madalaks ja miks IBM ei tooda kõiki arvuti komponente üksi.
Kuid see näitab Apple'i helgemat tulevikku ja paljud selles valdkonnas on võimalused raputatud. Kuigi idee, et Apple avaldab oma toodete üle veelgi suuremat kontrolli, on põnev võimalus, on ka muret tekitav põhjus. Apple, millel on kindel kontroll oma seadmete iga komponendi üle, võib olla suurejooneline, kuid suure võimsusega kaasneb suur vastutus.