Всего через день после презентации iPad давно обсуждаемый планшет Apple взъерошил перья и привлек внимание. Знакомый интерфейс, динамика Apple, интеграция с iTunes и цена, в которую может легко влюбиться даже не гик, — все это делает его хитом. Но глубоко внутри скрывается нечто еще более революционное.
В основе iPad лежит крошечный кусочек кремния. Изменения в правилах игры. Это Apple A4, система на кристалле (SoC), что как сообщается, сочетает в себе процессор с низким энергопотреблением, графический процессор (GPU) и другое оборудование, большая часть которого до сих пор является конфиденциальной. Что мы действительно знаем, так это то, что он находит почти идеальный баланс между временем автономной работы и скоростью, так что iPad может анимировать и перемещаться со скоростью, о которой пользователи iPhone 3GS могли только мечтать.
История «волшебства»
Корни A4 начинаются в 2005 году с трехлетнего стартапа под названием PA Semiconductor. В Осенний форум процессоров 2005 г., PA Semi изложил видение архитектуры SoC PowerPC, производной от G5.
PWR-эффективный семья. Как следует из названия, основное внимание уделялось разработке высокопроизводительного многоядерного чипа PowerPC, идеально подходящего для мобильных устройств.В том же году Apple пришлось столкнуться с тем, что исполнительный директор Тим Кук назвал «матерью всех тепловых проблем» — установка процессора G5 в PowerBook. IBM никогда не предполагала, что G5 будет работать на машине такой же тонкой, как ноутбук, оставив Apple только старые чипы PowerPC G4 для оставшейся части линейки PowerBook. Поскольку ноутбуки для ПК опережают собственные технологии Apple, Apple пришлось искать решения, и быстро.
Именно в этих ужасных обстоятельствах Apple обратила внимание на PA Semi, и два стали близкими партнерами в планировании будущего оборудования PowerPC для Mac. Затем последовало судьбоносное объявление Apple на WWDC 2005 о переходе на Intel. будущие отношения между Apple и PA Semi оказались разорваны.
Но 150 инженеров PA Semi все еще доставлено на их обещаниях. Единственный член семейства PWRficient был выпущен в феврале 2007 года, сначала для ближайших партнеров компании, а позже в том же году последовал более широкий выпуск. Он хвастался очень. впечатляющий набор характеристик, включая два 64-битных ядра PowerPC G5 с двумя контроллерами памяти DDR2 на одном кристалле. Он работал на частоте 2,0 ГГц со средней потребляемой мощностью 13 Вт и пиковой мощностью 25 Вт. Между тем, более традиционно разработанный Intel Merom Core 2 Duo LV L7700— ближайший конкурент в то время — мог работать только на частоте 1,8 ГГц с максимальной мощностью 17 Вт.
В начале следующего года Apple незаметно приобрела PA Semi, и многие в технической прессе предположили, что Apple целью было использовать недавно приобретенный талант для работы над чипами, предназначенными для будущих мобильных устройств, таких как iPod и айфоны. Затем наступил долгий период молчания, который длится до сих пор.
Гибриды CPU/GPU сегодня
Теперь у нас есть Apple A4, совершенно новый дизайн SoC, произведенный и принадлежащий Apple, с использованием того же ARM-архитектура который питает iPhone. A4 работает на частоте 1 ГГц и предположительно помогает iPad достичь максимального времени автономной работы в 10 часов благодаря компактному размещению схемы и небольшому форм-фактору. Интегрируя ЦП с ГП, он следует по стопам других энергоэффективных процессоров SoC, таких как Tegra от Nvidia.
До недавнего времени ЦП и ГП компьютера представляли собой отдельные аппаратные части, которые часто находились на разных платах или располагались далеко друг от друга на одной материнской плате. С помощью SoC и более амбициозных проектов были предприняты попытки объединить эти два компонента.
Intel Ларраби проект пытались настолько тесно привязать GPU к одному из своих будущих процессоров для настольных компьютеров/ноутбуков, что дискретный GPU стал бы не только устаревшим, но и невозможным для добавления в эту конструкцию. Произошла трагедия, и Intel упустил свои ориентиры. Теперь Larrabee сократили до такой степени, что он никогда не увидит широкого релиза.
У Intel был еще один проект в рукаве, SoC, который объединил процессор Atom с графическим процессором для смартфонов под брендом LG. называется Мурстаун. Но этот проект только что был продемонстрирован на выставке CES, и он все еще далек от того, чтобы попасть в магазины.
С другой стороны, Tegra от Nvidia видела приложения в портативных устройствах. СМИигроки, Нетбук на базе ОС Google Chrome, и Бокс Бокс. Хотя все эти продукты имеют интересный дизайн, Nvidia является только поставщиком чипсетов. Он не может диктовать точные характеристики любого из этих устройств, кроме того, что поставляет его собственная Tegra.
Впереди новые рубежи
С A4 Apple по-прежнему поддерживает свои давние отношения с ARM, обеспечивая при этом производительность и дизайн, который ни один конкурент не может использовать в своих продуктах. Более того, A4 ставит очень важную часть iPad от Apple под свой собственный контроль. И этот шаг беспрецедентен.
Возвращаясь к самым ранним дням существования Mac, Apple выбрала чипы Motorola серии 68k для своих компьютеров Mac, потому что они предлагали более высокую производительность, чем аналогичная технология Intel. В начале 90-х компания. перевела свои компьютеры Mac на архитектуру PowerPC когда Motorola не могла предоставить процессор 68k, такой же быстрый и энергоэффективный, как серия Intel Pentium. Затем, когда основные поставщики PowerPC не смогли идти в ногу с сериями Intel Pentium IV и AMD Athlon, Apple снова переключила свои Mac — на этот раз на собственную серию Intel Core.
Сегодня компьютеры Mac по-прежнему обязаны спецификациям Intel. Если Intel не сможет идти в ногу, Apple придется найти еще одного поставщика процессоров. Но теперь, с iPad A4, Apple продемонстрировала новый вариант: компания может брать существующие конструкции и перепрофилировать их, чтобы повысить производительность своих продуктов по сравнению с соревнование.
Крайне маловероятно, что Apple сможет воспользоваться этим. ARM-архитектура для Mac, поскольку эти процессоры специально созданы для устройств с низким энергопотреблением, а не для высокопроизводительных рабочих станций или обычных вычислений. Однако, если бы он мог добиться прогресса за счет патентов и межлицензионные соглашения, Apple когда-нибудь сможет сделать это с другой архитектурой, такой как ставшая стандартной x86-64.
Хотя это хорошо сочетается с Декларация Тима Кука что Apple верит в контроль над технологиями, на которых работают ее собственные продукты, нам еще долго далеко от возвращения к тем временам, когда производитель изготавливал каждый компонент компьютера сам. С экономической точки зрения для одного производителя нет смысла иметь такие накладные расходы. Вот почему цены остаются низкими, и вот почему IBM не производит каждый отдельный компонент ПК самостоятельно.
Но это демонстрирует светлое будущее Apple, и многие в этой отрасли были потрясены открывающимися возможностями. Хотя идея о том, что Apple будет еще больше контролировать свои продукты, является захватывающей возможностью, есть и скрытая проблема. У Apple, которая твердо контролирует каждый компонент своих устройств, есть потенциал для величия, но с большой силой приходит и большая ответственность.