Cum Apple bate Intel la propriul său joc

Apple este o companie fenomenală. Capitalul său de piață aproape dublează următorul său cel mai apropiat rival, Google, iar profiturile sunt al treilea dintre cele mai mari companii din lume, potrivit Forbes. Așa-numitul „cufăr de război” - banii pe care îi are în active lichide - este acum de peste 200 de miliarde de dolari. Chiar și cele mai mari bănci și companii petroliere se luptă să țină pasul.

Acest lucru a permis faimoasa dependență a companiei de tehnologia exclusivă. În timp ce alte companii externalizează, Apple îl păstrează intern ori de câte ori este posibil. Recent, acesta a fost extins pentru a include cipurile găsite pe dispozitivele iOS. În timp ce Samsung, Microsoft și HTC se bazează pe Qualcomm și Intel, Apple și-a angajat propria echipă de ingineri pentru a lucra la modele proprii exclusive pentru iPhone și iPad.

La început, fructele acestei munci au fost modeste, dar cu fiecare nouă versiune, linia de cipuri AX de la Apple a devenit mai amenințătoare. Inginerii Cupertino au pus deja la cunoștință alți arhitecți cu cipuri ARM și îi fac pe cei mai buni Intel.

Cum a început totul

În aprilie 2008, Apple a achiziționat o mică companie de semiconductori fără fir, numită P.A. Semi pentru un zvon de 278 milioane dolari în numerar. Compania a fost fondată cu cinci ani mai devreme de Daniel Dobberpuhl, un inginer veteran care s-a alăturat pentru prima dată DEC până în 1976. El a lucrat la MicroVAX de mare succes al companiei în anii '80. În 1998 a fondat SiByte, care a construit sistem MIPS hardware pe un cip. Această companie a fost cumpărată de Broadcom câțiva ani mai târziu.

P.A. Procesorul Semi ar fi fost o alegere excelentă pentru MacBook.

P.A. Semi s-a axat pe proiectarea unui cip numit PWRficient. După cum sugerează și numele său, a fost construit pe baza arhitecturii Power a IBM, pe care Apple a folosit-o în computerele sale până în 2005. Ideea a fost de a construi un nou cip de la capăt cu performanța pe watt ca obiectiv cheie de proiectare, în timp ce vizând în același timp aplicații de înaltă performanță. Primul său cip, denumit PA6T-1682M, a funcționat la 2 GHz, dar a consumat doar 13 wați în utilizare „tipică”. Un cip Intel similar din epocă avea nevoie de aproximativ 20-25 de wați.

În ciuda accentului pus pe eficiență, PWRficient a fost nu pentru dispozitive mobile. La urma urmei, categoria nu exista cu adevărat în volum, iar consumul primului cip a fost prea mare pentru dispozitivele mici. În schimb, accentul a fost - bine, este greu de spus. Ca orice start-up, P.A. Semi a fost forțat să ia o abordare „dacă o construiești, vor veni”. În timp ce hardware-ul ar putea fi util în orice, de la supercalculatoare la laptopuri, compania nu avea planuri de proiectare imediate.

pa6t PWRficient PA6T

De fapt, PA6T ar fi putut fi o alegere excelentă pentru Mac-uri și, în special, pentru laptopurile OS X. Combinația sa de performanță și eficiență într-un anvelopă de putere cu mult sub 20 de wați ar fi putut face ca hardware-ul Intel să alerge pentru banii săi. După cum a raportat Registrul în 2006, Apple și P.A. Semi „a format o relație strânsă”, până la punctul în care start-up-ul „conta pe afacere”. În schimb, Apple a ales Intel, iar P.A. Semi a fost forțat să judece producătorii de hardware de specialitate de ultimă generație, cum ar fi Mercury Computer Systems.

Evident, Apple nu a uitat de P.A. Semi, în timp ce s-a rotunjit pentru a cumpăra compania ca bază pentru inițiativa sa de inginerie internă. Analiștii din industrie nu erau siguri cât de mult ar putea citi în achiziția Apple. O firmă de proiectare a cipurilor poate fi utilizată în mai multe moduri. Apple avea deja o mulțime de hardware ARM din care să aleagă, iar Intel creștea Atom, care era menit să concureze atât pe telefoane, cât și pe PC-uri bugetare. Mulți comentatori au concluzionat că P.A. Semi ar fi folosit pentru a accelera sarcini specifice prin chipset-uri și controlere specializate sau că Apple a planificat să utilizeze talentul companiei pentru a contribui la consolidarea implementării hardware-ului achiziționat de la partenerii săi.

Dacă la început nu reușești ...

În timp ce P.A. Acordul semi a dat Apple peste 150 de angajați talentați pentru a arunca problema proiectării propriului procesor, afacerea aparent nu a fost lipsită de probleme. După doi ani de aproape tăcere cu privire la integrarea start-up-ului în gigantul Cupertino, în martie 2010 au apărut știri că Dan Dobberpuhl a părăsit compania la sfârșitul anului 2009.

Achiziționarea liniștită de Intrinisty de către Apple a fost observată numai atunci când personalul și-a schimbat angajatorul pe LinkedIn.

Nu a fost singurul nemulțumit de modul în care s-a desfășurat achiziția, întrucât un număr de ingineri cheie au decis să sară nava în anii de după ce Apple a preluat conducerea. S-au spus surse neînregistrate New York Times că unii P.A. Semi angajații au fost nemulțumiți de subvențiile de stoc oferite după achiziție. Alți analiști au speculat că inginerii pur și simplu nu erau mulțumiți de noua structură corporativă mai rigidă. Oricare ar fi cazul, Dobberpuhl și alți ingineri s-au unit pentru a forma Agnilux, care a fost independent timp de mai puțin de un an înainte de a fi cumpărat de Google. Dobberpuhl însuși nu a rămas la Google, dar mai mulți membri ai echipei care au rămas acum lucrează pe sistemul de operare Chrome.

Misiunea sa fiind incompletă, Apple a căutat o altă sursă de talent care ar putea îmbunătăți imediat hardware-ul mobil al companiei. Noua țintă a devenit în curând Intrinsity, o companie de proiectare a cipurilor cu sediul în Austin, Texas, care a fost fondată în anii 90 sub numele de tehnologie exponențială. Ca și în cazul P.A. Semi, Apple și Intrinisty au avut istorie. La mijlocul anilor '90, când era cunoscut sub numele de Exponențial, compania a colaborat cu Apple pentru a construi un nou procesor care să ajute sistemele Mac să țină pasul cu Intel. Dar Cupertino devenise o ușă rotativă, iar Mac pierdea bani. Întoarcerea lui Steve Jobs a pus ultimul cui în sicriul acordului. El a readus rapid în favoarea tradiționalele modele PowerPC produse de IBM.

Înfrânt, exponențial remarcat ca EVSX, Inc, apoi ca Intrinisty. A funcționat cu cipuri folosind setul de instrucțiuni MIPS și a zburat în mare măsură sub radarul presei tehnologice, dar în 2009 a făcut titluri prin parteneriatul cu Samsung pentru dezvoltarea procesorului mobil „Hummingbird” de 1 GHz. Cipul a reprezentat o etapă importantă pentru toți cei implicați, deoarece s-a îndepărtat semnificativ de Cortex A8, conceput și distribuit de ARM.

Rolul Intrinisty a fost implementarea unui proces unic de proiectare care a făcut posibil ca Cortex A8, normal tactat la 650MHz, să atingă în schimb 1GHz, așa cum a făcut-o în primul cip Hummingbird. A fost un salt uriaș înainte în acel moment. Majoritatea companiilor care construiesc hardware mobil s-au bazat pur și simplu pe designul ARM, cu probabil o modificare aici sau acolo.

Steve Jobs prezintă iPhone 4 la Conferința mondială pentru dezvoltatori din 2010 Steve Jobs prezintă iPhone 4 la Conferința mondială pentru dezvoltatori din 2010. Wikipedia

Colibriul era pe deplin compatibil cu A8 și cu setul de instrucțiuni ARM, dar designul său a fost refăcut de la bază, ceea ce a dus la performanțe mult superioare. Numai Snapdragon-ul lui Qualcomm era în aceeași ligă. Primele telefoane Samsung probabil că nu ar fi atins un punct de sprijin puternic pe tot parcursul anului 2010, dacă Intrinisty nu ar fi ajutat la eliminarea ultimelor picături de performanță din dispozitivele sale.

Cupertino a luat notă și a intrat - și Apple nu a trâmbițat achiziția. Mass-media a observat doar atunci când angajații Intrinisty au început să schimbe angajatorul pe care l-au listat pe LinkedIn. În acest sens, mutarea a fost o surpriză, dar spre deosebire de achiziționarea P.A. Semi, motivul dobândirii Intrinisty a fost evident: Procesorul A4, care alimenta iPhone 4 și iPad, a apărut în același timp cu achiziția. La fel ca Hummingbird, a fost bazat pe Cortex A8 al ARM, dar a reușit să atingă viteze de până la 1 GHz. Punctele nu sunt greu de conectat.

Rival de performanță modern pentru Intel

Talentul nou dobândit a fost rapid folosit. În timp ce succesorul imediat al A4 a folosit un design bazat pe Cortex A9 al ARM, A6, lansat în iPhone 5 din 2012, a devenit primul design complet personalizat al companiei. Numit intern Swift, A6 a continuat să utilizeze setul de instrucțiuni ARM, dar a renunțat în alt mod la designul disponibil pe piață de către companie.

O demolare efectuată de Chipworks a constatat că, spre deosebire de majoritatea concurenților, care schițează aspectul general al unui procesor cu software, A6 era manual proiectat. Deși costă multă muncă și costă, o abordare manuală are ca rezultat de obicei o eficiență mai mare. Software-ul este util, dar nu este creativ. Doar o echipă de ingineri poate găsi ineficiențe și imagina soluții unice.

În reperele web, Apple A9 aproape se potrivește cu computerele mobile cu tehnologie Intel, cum ar fi Microsoft Surface Pro 3.

Analizele iPhone 5 au arătat rapid și imediat că eforturile noilor ingineri Apple au dat roade. Telefonul a realizat un salt de performanță mai mare față de predecesorul său decât orice iPhone anterior, mai mult decât dublarea vitezei iPhone 4S în multe repere. IPhone 5 a fost atât de rapid, de fapt, încât s-a comparat încă favorabil cu multe telefoane Android mainstream introduse în 2014, dintre care majoritatea foloseau procesoare derivate din designul standard ARM Cortex A15.

Lead-ul de performanță Apple a crescut abia de atunci. Cel mai nou cip al său, A9 (care alimentează iPhone 6S și 6S Plus), anihilează concurența în majoritatea punctelor de referință și, de multe ori, dublează scorul celor mai apropiați rivali. În reperele web, cum ar fi Kraken și SunSpider, aproape că se potrivește cu PC-uri mobile cu tehnologie Intel, cum ar fi Microsoft Surface Pro 3. Testele GeekBench au plasat, de asemenea, iPhone 6S la o distanță de MacBook alimentat de Intel.

Asta nu înseamnă că iPhone 6S este pe cale să depășească cele mai bune tehnologii Intel sau că Apple are acum avantajul. Situația este mai complexă decât atât. Compararea unui dispozitiv care rulează iOS cu unul care rulează Windows este dificil nu numai din cauza diferenței dintre sistemul de operare, ci și din cauza faptului că computerele rulează programe cu cerințe de memorie și procesare mai exigente.

 iPhone 6S și 6S Plus Apple iPhone 6S și 6S Plus Jessica Lee Star / Digital Trends

Cu toate acestea, doar câteva minute cu un iPhone 6S sau chiar iPad Air 2, vă pot spune că există ceva pentru scorurile Apple în creștere rapidă. Dispozitivele mobile ale companiei sunt extrem de rapide. Rareori ezită, gestionează mai multe aplicații cu ușurință și joacă jocuri cel puțin la fel de bine ca un PC cu grafica integrată Intel. Și fac toate acestea într-un plic de putere care îl face să rușineze cel mai avar Core M.

Am contactat Patrick Moorhead, fondatorul Moor Insights & Strategy, pentru a câștiga perspectiva succesului Apple. Răspunsul lui a fost clar.

„Este fără precedent în industrie că o astfel de echipă ar trebui să scoată siliciu de înaltă calitate. De obicei, cei care produc siliciu pentru propriile produse nu sunt lideri în industrie ", a spus el. Într-adevăr, nu există un exemplu recent al unei companii care să realizeze același lucru.

Proiectarea cipurilor nu este afacerea principală a Apple, totuși a reușit să învingă companii precum Qualcomm care există fără niciun alt motiv. Strategia de proiectare hardware internă pentru produse primare, cunoscută sub numele de „integrare verticală”, a fost considerată o modalitate sigură de a eșua. Inginerii Cupertino schimbă noțiunea de ceea ce este posibil.

Probleme de producție

Cu toate acestea, proiectarea cipurilor nu a fost lipsită de probleme. Domeniul de aplicare al lansării unui produs Apple face dificilă producția de siliciu suficient. Deși a făcut progrese majore în performanță, compania este încă diferită de Intel sau Samsung într-un mod important. Nu deține facilitățile sale de fabricație. În zilele noastre, majoritatea companiilor de design de procesoare nu.

AMD, Nvidia și Qualcomm sunt doar câteva dintre cele mai importante nume care se bazează pe o terță parte pentru a construi ceea ce proiectează. Cu toate acestea, niciunul dintre ei nu vinde la scara Apple și acest lucru a dus la constrângeri de producție. IPhone 6S exemplifică acest lucru, deoarece conține unul dintre cele două cipuri similare construite de diferite turnătorii. Unul este TSMC, care utilizează un proces de producție de 16 nanometri. Celălalt este Samsung, care construiește A9 cu procesul său de 14nm.

Acest lucru, la fel ca o mare parte din eforturile Apple în proiectarea cipurilor, este extrem de neobișnuit. Folosirea a două turnătorii diferite complică în mod evident funcționarea previzibilă a unui dispozitiv. Diferența este prea mică pentru a fi observată în afara unui punct de referință controlat, dar evident că nu este ideală. Unii au numit problema „chipgate” - deși, până în prezent, nu pare să câștige tracțiune, cum ar fi problema de îndoire a iPhone 6 sau antena iPhone 4.

Taiwan Semiconductor Taiwan Semiconductor (TSMC), clădirea Fab 5, Parcul Științific Hsinchu, Taiwan Peellden / Wikimedia

Costurile de proiectare sunt, de asemenea, o problemă, întrucât o arhitectură nu poate fi portată de la un proces de producție la altul doar prin modificarea câtorva parametri. Este o problemă dificilă, care necesită o abordare unică pentru fiecare turnătorie. În timp ce designul general este același atât pentru chips-urile Samsung, cât și pentru cele TSMC, produsele nu au aceeași dimensiune și au diferențe vizibile într-o matriță. Asta înseamnă că Apple a trebuit să dubleze unele dintre lucrările sale de proiectare.

Nu există o soluție ușoară la această problemă. Chiar și cumpărarea sau construirea unei companii de fabricare a cipurilor în interior ar putea să nu funcționeze. Apple a trebuit să contracteze Două dintre cele mai mari din lume pentru a obține suficient volum, așa că ar dura ani întregi pentru a construi o capacitate similară pe plan intern, chiar dacă mâine compania a cumpărat unul dintre cei mai importanți producători din lume. Producția va reține designul pentru anii următori.

Singura cale este în sus

Următorul chip programat pentru livrare de la Apple este A9X, care va apărea în iPad Pro în noiembrie. Deși este încă învăluit în detaliu (nimeni nu știe viteza de ceas sau numărul de nuclee pe care le va avea), se presupune că ar depăși 80% din computerele portabile livrate în ultimele 12 luni. Ceea ce, să recunoaștem, este un alt mod de a spune că depășește o bucată respectabilă de hardware alimentat de Intel vândut astăzi.

Știu, sună ridicol. Dar ideea că Apple ar putea să-și construiască propriul siliciu mobil lider de clasă părea la fel de ridicolă în urmă cu doar câțiva ani. Aripa de proiectare a cipurilor din Cupertino poate fi tânără, dar are un talent serios - și acces la seiful Scrooge McDuck al companiei.

Patrick Moorhead este cu siguranță optimist în ceea ce privește perspectivele Apple, spunând „Cred că cu impulsul lor, Apple va continua acest lucru mult timp, în mobilitate” și adăugând „ceea ce încearcă să facă acum este să meargă în lanțul alimentar al procesorului către un procesor de dimensiuni desktop. ” Dacă A9X va oferi ceea ce promite, ar putea deranja serios echilibrul de putere din siliciu și, în special, între Apple și Intel.

În timp ce A9 și A9X sunt victorii uriașe pentru Cupertino, ele sunt importante pentru mult mai mult decât linia de jos a companiei. Producerea celor mai bune chips-uri din clasă din nimic într-un interval de cinci ani este o ispravă pe care toată lumea a crezut-o imposibilă - așa că nimeni nu a încercat. Pe măsură ce iPhone-urile și iPad-urile își extind performanța, alții cu buzunare adânci vor începe să se întrebe dacă și ei își pot proiecta propriul siliciu.

Postări recente

$config[zx-auto] not found$config[zx-overlay] not found