Slechts één dag na de onthulling van de iPad heeft Apple's lang geruchten tablet de veren verstoord en de hoofden doen draaien. Met een vertrouwde interface, het momentum van Apple, iTunes-integratie en een prijs waar zelfs niet-nerds gemakkelijk verliefd op kunnen worden, heeft het alles in zich om een hit te worden. Maar diep van binnen schuilt iets dat nog revolutionairder is.
In het hart van de iPad ligt een klein stukje silicium. Een game changer binnen een game changer. Dat is Apple's A4, een systeem-op-een-chip (SoC) dat naar verluidt combineert een energiezuinige CPU, een grafische verwerkingseenheid (GPU) en andere hardware, waarvan een groot deel nog steeds vertrouwelijk is. Wat we wel weten, is dat het een bijna ideale balans vindt tussen batterijduur en snelheid, zodat de iPad kan bewegen en bewegen in een tempo waar iPhone 3GS-gebruikers alleen maar van kunnen dromen.
Geschiedenis achter de "magie"
De wortels van de A4 beginnen in 2005 met een toen drie jaar oude startup genaamd PA Semiconductor. Bij de
2005 Fall Processor-forum, schetste PA Semi een visie voor een SoC PowerPC-architectuur, afgeleid van de G5 PWRwaardig familie. Zoals de naam al aangeeft, lag de focus op het ontwerpen van een krachtige multicore PowerPC-chip die ideaal was voor mobiele apparaten.Datzelfde jaar kreeg Apple te maken met wat topman Tim Cook 'de moeder van alle thermische uitdagingen' noemde: een G5-processor in een PowerBook stoppen. Het was nooit de bedoeling geweest van IBM dat de G5 zou werken in een machine die zo dun is als een notebook, waardoor Apple alleen de oude PowerPC G4-chips overhoudt voor de rest van de PowerBook-lijn. Met pc-notebooks die Apple's eigen technologie overtroffen, moest Apple naar oplossingen zoeken, en snel.
Het was in deze moeilijke omstandigheden dat Apple kennis nam van PA Semi en de twee werden hechte partners bij het uitstippelen van de toekomst van PowerPC voor Mac-hardware. Toen kwam de noodlottige WWDC 2005-aankondiging van Apple, dat de overstap naar Intel nu aan de gang was; toekomstige betrekkingen tussen Apple en PA Semi leken verbroken.
Maar de 150 ingenieurs van PA Semi toch afgeleverd op hun beloften. Het enige lid van de PWRficient-familie werd in februari 2007 vrijgegeven, eerst aan de naaste partners van het bedrijf, gevolgd door een bredere release later dat jaar. Het pochte een zeer. indrukwekkende reeks specificaties, inclusief twee 64-bit PowerPC G5-cores met twee DDR2-geheugencontrollers op één chip. Het liep op 2,0 GHz met een gemiddeld stroomverbruik van 13 watt en een piek van 25 watt. Ondertussen, Intel's meer traditioneel ontworpen Merom Kern 2 Duo LV L7700- destijds de grootste concurrent - kon alleen draaien op 1,8 GHz met een maximum van 17 watt.
Begin het volgende jaar kocht Apple stilletjes PA Semi, waarbij velen in de technische pers speculeerden dat Apple's de bedoeling was om zijn nieuw verworven talent te laten werken aan chips die zijn gemaakt voor toekomstige mobiele apparaten, zoals iPods en iPhones. Toen kwam er een lange periode van stilte die tot nu toe heeft geduurd.
CPU/GPU-hybriden vandaag
Nu hebben we de Apple A4, een gloednieuw ontwerp voor een SoC geproduceerd door en eigendom van Apple, die hetzelfde gebruikt ARM-architectuur die de iPhone aandrijft. De A4 werkt op 1 GHz en helpt zogenaamd de iPad een maximale batterijduur van 10 uur te bereiken, dankzij de strakke plaatsing van de circuits en de kleine vormfactor. Door een CPU met een GPU te integreren, treedt het in de voetsporen van andere energiezuinige SoC-processors, zoals Tegra van Nvidia.
Tot voor kort waren de CPU en de GPU van een computer afzonderlijke onderdelen van de hardware, vaak op verschillende borden of ver uit elkaar geplaatst op hetzelfde moederbord. Door middel van SoC's en ambitieuzere ontwerpen zijn er pogingen gedaan om de twee componenten samen te smelten.
van Intel Larrabee-project probeerde een GPU zo nauw aan een van zijn eigen toekomstige desktop-/laptop-CPU's te binden dat een afzonderlijke GPU niet alleen achterhaald zou worden, maar ook onmogelijk om aan dit ontwerp toe te voegen. Het noodlot sloeg toe en Intel miste zijn benchmarks. Nu is Larrabee zo gereduceerd dat het nooit een brede release zal zien.
Intel had een ander project in petto, een SoC die de Atom CPU koppelde aan een GPU voor smartphones van het merk LG, genaamd Moorestown. Maar dat project is nog maar net getoond op CES en is nog ver verwijderd van winkels.
Nvidia's Tegra daarentegen heeft applicaties in portable gezien mediaspelers, de Op Google Chrome OS gebaseerde netbook, en de Boxee Box. Hoewel al deze producten interessante ontwerpen zijn, is Nvidia slechts een aanbieder van chipsets. Het kan de exacte specificaties van geen van deze apparaten dicteren buiten wat wordt geleverd door zijn eigen Tegra.
Nieuwe grenzen in het verschiet
Met de A4 handhaaft Apple nog steeds zijn langdurige relatie met ARM terwijl het prestaties levert, met een ontwerp dat geen enkele concurrent in zijn eigen producten kan gebruiken. Meer ter zake, de A4 plaatst een zeer cruciaal onderdeel van Apple's iPad onder zijn eigen controle. En die stap is ongekend.
Teruggaand naar de vroegste dagen van de Mac, koos Apple voor Motorola's 68k-serie chips om zijn Macs van stroom te voorzien, omdat ze betere prestaties boden dan de equivalente technologie van Intel. In de vroege jaren '90, het bedrijf. migreerde zijn Macs naar de PowerPC-architectuur toen Motorola geen 68k-processor kon leveren die zo snel en energiezuinig was als de Pentium-serie van Intel. Toen de grote leveranciers achter de PowerPC geen gelijke tred konden houden met Intel's Pentium IV en AMD's Athlon-serie, schakelde Apple zijn Macs opnieuw over - dit keer naar Intel's eigen Core-serie.
Tegenwoordig blijven Macs gebonden aan de specificaties van Intel. Als Intel het tempo niet kan bijhouden, zal Apple weer een andere leverancier voor CPU's moeten vinden. Maar nu, met de A4 van de iPad, heeft Apple een nieuwe optie: het heeft de mogelijkheid om bestaande ontwerpen te gebruiken en deze opnieuw te gebruiken om zijn eigen producten betere prestaties te geven dan de concurrentie.
Het is uiterst onwaarschijnlijk dat Apple hier gebruik van zou kunnen maken. ARM-architectuur voor de Mac, aangezien die processors specifiek zijn gemaakt voor apparaten met een laag stroomverbruik, niet voor krachtige werkstations of algemeen computergebruik. Als het echter vooruitgang zou kunnen boeken door patenten en wederzijdse licentieovereenkomsten, zou Apple dit ooit kunnen doen met een andere architectuur, zoals de nu-standaard x86-64.
Terwijl dit goed aansluit bij De verklaring van Tim Cook dat Apple gelooft in het beheersen van de technologieën die zijn eigen producten runnen, we zijn nog lang niet klaar ver verwijderd van een terugkeer naar de tijd dat een leverancier elk afzonderlijk onderdeel van de computer maakte zelf. Economisch gezien is het niet logisch dat één fabrikant zo'n overhead heeft. Zo blijven de prijzen laag en produceert IBM niet elk onderdeel van de pc helemaal zelf.
Maar het toont wel een betere toekomst voor Apple, en velen in deze branche zijn geschokt door de mogelijkheden. Hoewel het idee dat Apple nog meer controle over zijn producten uitoefent een fascinerende mogelijkheid is, is er ook een onderstroom van bezorgdheid. Een Apple die elk onderdeel van zijn apparaten stevig onder controle heeft, heeft het potentieel voor grootsheid, maar grote kracht brengt grote verantwoordelijkheid met zich mee.