Apple разместила первый заказ на чипы с 3-нм техпроцессом у TSMC
После выхода первых чипов на 5-нм техпроцессе Apple уже размещает заказы на производство 3-нм чипов на мощностях TSMC в 2022 году. Источники говорят, что эти чипы, вероятно, будут использоваться в будущих iPad и MacBook.
TSMC почти завершила процесс сертификации, поэтому в 2021 году может начаться пробное производство, а массовое производство стартует в 2022 году.
Между тем сама TSMC начала активно набирать сотрудников для завода в Аризоне, США. Производителю требуется более 600 инженеров и руководителей.
Как сообщил Nikkei председатель TSMC Марк Лю, производитель готовится построить завод по производству чипов стоимостью $12 млрд. Строительство завода стартует в следующем году, а производство начнется в 2024 году. Завод в конечном итоге создаст более 1600 рабочих мест напрямую и тысячи рабочих мест для обслуживания экосистемы полупроводников. Многие поставщики TSMC, такие как Marketech International Corp., производитель полупроводникового оборудования, а также ведущий поставщик материалов для микросхем Entegris, тоже заявили о планах расширения в Аризоне.
По словам Лю, для запуска завода направят группу из более чем 300 нынешних сотрудников и менеджеров, имеющих опыт разработки и производства 5-нанометровых чипов. По данным источников, власти США согласились предложить столько рабочих виз, сколько требуется TSMC.
Кроме того, TSMC набирает еще 300 новых сотрудников с опытом работы от одного до двух лет, которые уже имеют право работать в США. Сначала их направят в город Тайнань на юге Тайваня, где находится нынешний завод компании по производству 5-нм чипов. Там сотрудникам предстоит пройти годовую программу обучения перед отправкой в Аризону. Обучение будет проходить на английском языке.
Согласно веб-сайту TSMC, компания нанимает инженеров по исследованиям и разработкам, инженеров-технологов, инженеров по оборудованию, программистов и других специалистов.
По данным IC Insights, Азия стала самым важным регионом в мире по производству микросхем, на ее долю приходится 75% мировых производственных мощностей по производству полупроводников. На один только Тайвань приходилось 22% мирового производства, при этом большая часть — на TSMC. Теперь США намереваются перехватить лидерство, привлекая компании к работе на своей территории.
Сказываются и ограничения, которые вводят Штаты с целью укрепления безопасности. TSMC является ключевым поставщиком микросхем для Apple, Intel, Qualcomm и Google, но также производит микросхемы для американского разработчика Xilinx, которые используются в истребителях F-35.
Вашингтон усилил давление на тайваньскую компанию, чтобы гарантировать, что производство компонентов с высокой степенью защиты защищено от потенциального вмешательства Китая. TSMC также была вынуждена отказаться от поставок для своего ключевого клиента Huawei после того, как в начале этого года США ввели более жесткие торговые ограничения.
Южнокорейская Samsung, ключевой конкурент TSMC, также планирует расширить свои производственные мощности в Техасе, чтобы привлечь таких американских клиентов, как Apple, Google, Qualcomm и Tesla. Samsung разделяла с TSMC заказы на чипы для iPhone до 2016 года.
Ранее Apple забронировала 80% мощностей TSMC на конвейере 5 нм. Компании необходимо в течение двух лет перевести продукцию на собственные чипы, отказавшись от процессоров Intel. Первый чип M1 вышел для новых моделей MacBook Air, MacBook Pro 13 и Mac mini.
Кто делает процессоры для apple
Несколько лет назад инженеры в Apple подумали, что камера iPhone может стать умнее при помощи новых мощных алгоритмов машинного обучения, известных как нейронные сети. Своей идеей они сразу же поделились с вице-президентом Тимом Миллетом.
Миллет руководит командой процессорных инженеров. В iPhone X они добавили новый режим портретной съемки, который может регулировать освещение на лицах людей и искусно размывать фон. Все это благодаря новому модулю, добавленному в главный процессор iPhone – нейронному движку, заточенному под машинное обучение. Благодаря нему же появилась система блокировки Face ID.
Тот факт, что инженеры iPhone смогли сами разработать процессор для запуска фич вроде Face ID, показывает преимущества нетрадиционной аппаратурной стратегии Apple. Большинство производителей компьютеров и гаджетов покупают чипы для своих устройств у производителей полупроводников, таких как Intel, Qualcomm или Samsung. Apple же с 2010 года сама проектирует процессор, который на заказ производит сторонняя компания.
На прошлой неделе Apple презентовала три новых iPhone. Все устройства работают на новом процессоре под названием А12 Bionic, спроектированном командой Миллета. Для его создания применялись более продвинутые технологии, чем при создании любого другого эквивалентного чипа в мобильном устройстве. Размер отдельных элементов транзисторов A12 – 7 нанометров, что на 3 нанометра меньше, чем в предыдущем iPhone. Так Apple смогла уместить 6,9 миллиардов транзисторов – на 2,6 миллиарда больше, чем в прошлом году.
Получайте свежие новости о мире Web3 в рассылке . Регулярно.
Без рекламы.
Благодаря этому графический процессор значительно мощнее, а нейронный движок – больше. В прошлом году он мог выполнять 600 миллиардов операций в секунду, сегодня – пять триллионов.
Миллет утверждает, что эти обновления способствовали улучшению портретного режима, который позволяет пользователям настраивать глубину резкости после того, как фотография была сделана. Помимо этого, дополненная реальность стала еще более точной и реалистичной. Нейронный движок также доступен теперь для сторонних разработчиков, с целью создать еще больше приложений, основанных на ИИ.
Одновременная работа над софтом и железом особенно ценна сейчас для Apple, когда продажи iPhone перестали расти. Компания должна придумывать новые фичи, чтобы стимулировать владельцев iPhone обновлять свои устройства. Samsung также производит смартфоны и процессоры для них, но эти две отрасли не переплетаются, как в Apple, и корейская компания продает свои процессоры другим производителям устройств.
Apple не признается, кто производит новые чипы A12. В индустрии поговаривают, что этим занимается тайваньская компания TSMC. На мероприятии TSMC в прошлом октябре были процитированы слова главного операционного директора Apple, который сказал, что TSMC является единственным поставщиком новых чипов iPhone и iPad и похвалил ее за производство 1,5 миллиарда чипов Apple менее чем за год.
Если это действительно так, то Apple пришлось сильно потратиться. «Они тратят большие деньги, чтобы зарезервировать производственные ресурсы и стать первыми в очереди», – утверждает Патрик Мурхэд, аналитик полупроводников в Moor Insights & Strategy. Apple заявляет, что ее капитальные расходы составят $17 миллиардов к концу финансового года. Это в восемь раз больше, чем компания потратила в 2010 году, когда Джобс представил первый спроектированный Apple чип в iPhone 4.
Apple – самая дорогая компания в мире, но вскоре разработчики чипов столкнутся с еще больше силой – законами физики. Индустрия уверена, что в 2020 году появятся транзисторы размером в 5 нанометров. Как уменьшать их и дальше – пока непонятно. Длительная тенденция экспоненциального уменьшения транзисторов, называемая законом Мура, замедлилась и, вероятно, прекратилась.
Стратегия Apple может продолжить работать, если или когда транзисторы перестанут уменьшаться. Проектирование процессоров может стать основным способом выжимать максимум из кремниевых чипов, и полный контроль Apple над iPhone даст больше гибкости.
Миллет отказывается отвечать на вопросы о планах команды, хотя он отмечает, что теперь разработчики мыслят еще шире. «На то, чтобы разработать процессор от начала до конца, у нас уходит несколько лет», – говорит он. Где-то в глубинах штаб-квартиры Apple в Калифорнии уже разрабатывается железо, благодаря которому появятся новые функции следующих айфонов.
Как Apple строила свою «процессорную империю»
В закладки
Если не следить за индустрией, то можно подумать, что успех Apple в мобильной сфере — это плод труда ее партнеров, которые производят iPhone и iPad по заказу американской компании. Мол, она просто смогла найти нужные компоненты и красиво их собрать в кучу. Но в основе этих гаджетов лежат именно разработки компании из Купертино, а если точнее, то ее невероятной команды специалистов, которую она собирала по крупицам в течение последних десяти лет. Как это происходило и происходит сейчас — читайте в статье ниже.
Кадры решают всё
Компания IBM тайно вынашивает планы по продаже своих устаревающих фабрик по производству процессоров в Нью-Йорке и Вермонте. В это же время разработчики мобильных процессоров, такие как Apple, ARM и Qualcomm, переманивают оттуда ценные кадры, а именно, лучших инженеров-конструкторов сложных микросхем.
Рынок рабочих мест для разработчиков процессоров в Остине в последние два года был просто потрясающим. Ведь Apple, ARM и Qualcomm агрессивно и успешно заполучали одного сотрудника IBM за другим, а также переманивали инженеров из еще более бедствующих компаний вроде AMD или Freescale. Команда разработчиков серверов IBM в Остине потеряла значительную часть своего интеллектуального капитала, ведь лучшие и умнейшие покинули компанию в погоне за более высокими зарплатами и более широкими возможностями. Команды дизайнеров в Роли и Рочестере также понесли потери. Я и сам покинул IBM в прошлом году.
Бывший сотрудник IBM, в ответ на серию публикаций Рика Мерритта в EE Times на тему проблем с производством в IBM
Высокотехнологичная индустрия по производству процессоров переживает сдвиг спроса в пользу более дешевых продуктов широкого потребления, производимых за границей (читай, в Китае). А в это время рост популярности мобильных устройств приводит к выводу из этой сферы инвестиций и талантливых работников (как в свое время произошло и с компьютерной индустрией).
Компания IBM может похвастаться впечатляюще богатым опытом технологических разработок в индустрии производства процессоров. Но быстро развивающийся рынок привел к ее заметному отставанию от современных лидеров. На этой волне новое поколение производителей чипов, фокусирующихся именно на мобильных устройствах, агрессивно охотятся за талантами из IBM. В качестве приманки они используют высокую зарплату и возможность работать над интересными проектами, инвестируемыми с крупных прибылей в мобильной индустрии.
Почему Apple лидирует в мобильной сфере
Воскрешение Apple из пепла после поражения на рынке ПК в середине 1990-х началось с появлением iPod в 2001 году. Но расти дикими темпами популярность компании из Купертино начала в 2007 году, когда свет увидел первый iPhone, и в 2010-м, когда был представлен iPad. На самом деле тогда Apple активно реинвестировала прибыли от продажи мобильных продуктов в интенсивную разработку аппаратной составляющей. В частности, американский производитель создал практически с нуля команду разработчиков процессоров, одну из лучших в индустрии. Эти ребята оказались способными выдавать на гора не только конкурентоспособные процессоры для устройств текущего поколения, но и схемы для новинок, которые конкурентам даже и не снились.
Создавая собственные чипы, Apple может перевести свои доходы в финансирование оригинальных разработок, с которыми соперники эффективно не способны ни тягаться, ни скопировать какие-то идеи в силу того, что аппаратная часть плотно интегрирована с программной.
Примером тому – инструменты вроде Metal, которые напрямую работают с аппаратной частью системы-на-кристалле Apple А7. Именно благодаря А-серии чипов (и адаптации ПО), в которой всегда использовалось мощнейшее из актуальных графическое ядро, и появилась возможность сторонним разработчикам графически совершенствовать игры для iOS, создавать оригинальные пользовательские интерфейсы и использовать в них эффекты вроде полупрозрачности, параллакса и плавной анимации.
Увядание процессорного бизнеса IBM
Долгое время IBM была лидером в сфере разработки полупроводников. Именно она стала пионером в использовании полупроводниковых транзисторов в ее собственных больших компьютерах в конце 1950-х. Об этом упоминает журналист EE Times Рик Мерритт, анализируя текущее непростое положение компании. Он даже цитирует слова Роба Лайнбека, аналитика из IC Insights, о том, что IBM стала «одной из первых компаний, начавших интегрировать память в процессоры. На раннем этапе они выяснили, что эффективность работы процессора зависит от объема его памяти. Так что довольно скоро половину каждого созданного ими чипа стала занимать память».
Именно в IBM разработали технологию «кремния на изоляторе». Коллега Мерритта Дэвид Ламмерс описывал ее как новый чип, оснащенный «слоем изолятора, который помогал сохранить заряд в элементах динамической оперативной памяти и давал IBM возможность интеграции большого объема кэш-памяти в процессоры серии Power».
Достижения IBM в дизайне процессоров привлекли внимание Apple еще в 1990-х и привели к созданию линейки процессоров PowerPC. В рамках этой инициативы компания из Купертино стала применять серверную архитектуру чипов Power в качестве замены для процессоров из линейки Motorola 68k для Macintosh в 1994 году. В планах по развитию PowerPC было и смещение с рынка чипов на базе архитектуры x86 от Intel. К сожалению, могучее инвестирование в ПК под управлением ОС MS DOS и Windows позволяло развивать устаревающую на тот момент архитектуру х86 настолько активнее, что заложенного в PowerPC запаса мощности и финансовых возможностей IBM просто не хватило, чтобы обогнать цикл разработки Intel.
К 2005 году Стив Джобс отказался от сотрудничества с IBM и объявил о своем плане перевода компьютеров Mac на чипы Intel x86 Core. Тем не менее, архитектура PowerPC не канула в лету, а использовалась для работы со встраиваемыми системами и осталась основной технологией для игровых платформ Sony PlayStation, Nintendo Wii и Microsoft Xbox 360. Однако последующее поколение консолей уже было основано на базе процессоров от AMD, тогда как остальной рынок в большинстве своем перешел на использование чипов ARM.
При этом Power и PowerPC какое-то время сохраняли свои позиции в серверных системах. Однако с переходом к облачным вычислениям в центрах обработки данных, использование которых обходилось недорого, IBM утратила свои позиции и в этом сегменте рынка. Сегодня 20% потребителей на серверном рынке представлены Google и Amazon, и им нужны дешевые, а не сервисно-ориентированные дорогостоящие серверы, целевой аудиторией которых является традиционный бизнес.
Продаваться стали недорогие упрощенные системы от скромных провайдеров вроде Foxconn и Quanta из Тайваня. Ребятам из огромных дата-центров не нужны сервисы, да они и не будут платить за них. Им нужны компактные, дешевые серверы. Но IBM хочет продавать более мощные и дорогие серверы которые сама же и обслуживает.
Рик Мерритт цитирует аналитика Insight24 Натана Бруквуда
Второе исследование Мерритта помогло выяснить, что продажи Power от IBM резко упали, с $7,5 млрд в 2005 году до $3,9 млрд в прошлом году. В ежегодном отчете компании за 2013 год сказано о признании IBM того факта, что платформа Power уже не вернется к прошлым уровням доходности. Компания сократит свой бизнес до масштабов, при которых можно будет получать желаемые прибыли.
В январе IBM сообщила о планах продажи своего бизнеса, связанного с серверными системами на базе x86, компании Lenovo. А в апреле была оглашена инициатива «Open Power» по адаптации архитектуры Power к дизайну с открытым исходным кодом. В 2005 году и компания Sun попыталась сделать то же со своим проектом OpenSparc.
IBM готова продавать свои мощности по производству чипов
Основной проблемой IBM является необходимость решить, что же делать с фабриками по производству полупроводников в Ист Фишкилл, шт. Нью-Йорк, и Берлингтоне, шт. Вермонт. В своей третьей статье, описывающей ситуацию в IBM, Мерритт отметил, что компания «рассматривает продажу одного или обоих своих заводов». По некоторым источникам, наиболее вероятным покупателем станет контрактный производитель полупроводников GlobalFoundries, являющийся одним из клиентов Apple и партнером Samsung.
По словам представителей GlobalFoundries, компания наняла на условиях временной занятости 200 опытных инженеров и менеджеров для поддержки ее развивающихся мощностей в штате Нью-Йорк с мая по декабрь 2014-го.
Рик Мерритт, журналист EE Times
Публично IBM о своих планах не упоминала. Ведь подобное заявление навредило бы установлению желаемой цены на фабрики. Если бы Apple интересовало приобретение предприятия по производству чипов, предложение IBM могло бы прийтись как нельзя кстати. Но компания из Купертино не проявляет никакого интереса к покупке собственного производства процессоров.
Вместо этого Apple уже длительное время сотрудничает со сторонними поставщиками в производстве необходимых компонентов, включая SoC А7 и датчиков вроде TouchID, притом, что это — исключительно разработки американской компании. С другой стороны, производитель iOS-устройств постоянно интересуется талантливыми разработчиками микросхем. Таким образом, неясность по поводу будущего IBM привела к тому, что толпы лучших специалистов из ее рядов переходят в команду Apple.
Аппетит Apple не ограничился ARM, IBM тоже зацепило
Когда Джобс вернулся в Apple в 1997 году, его первым действием стала продажа своей доли в ARM. Кстати, партнерские отношения с ARM оказались инициированы еще в конце 1980-х. Их целью была адаптация разработанного Acorn Computer чипа для Newton MessagePad, выпущенного Apple в 1990-х. В частности специалистам ARM предстояло превратить настольный чип, в мобильное энергоэффективное решение, что, вполне возможно, и предопределило будущее компании.
В то время как прибыли Apple начали сокращаться в середине 1990-х, ARM привлекла внимание Nokia. Последняя и помогла сделать энергоэффективные процессоры компании широко популярными среди производителей сотовых телефонов. Джобс же поспособствовал финансовому восстановлению Apple с помощью своевременной продажи акций ARM в конце 1990 годов. Затем в 2001 году компания из Купертино стала одним из крупнейших клиентов ARM. Думаю, вы уже догадались, что причиной тому оказался плеер iPod, построенный на базе чипа от этой компании.
В 2007 году архитектура ARM оказалась единственным оптимальным решением для iPhone. В итоге первый смартфон от Apple заполучил готовую однокристальную систему, являющуюся совместным детищем ARM и Samsung. Но уже тогда компания вынашивала планы по созданию своего собственного фирменного чипа. Для этого в 2007 же году было решено получить лицензию на использование интеллектуальной собственности Imagination Technologies — графического процессора PowerVR. В те времена и поползли слухи о секретных разработках внутри Apple собственной однокристальной системы с мощной игровой графикой.
В 2008 году Apple приобрела P.A. Semi, разработчика процессоров без собственных производительных мощностей, выпускающего мощные чипы на базе архитектуры PowerPC. Этот шаг говорил о возвращении Apple к разработке собственных процессоров, как это было в 1980-х. Также, многих талантливых разработчиков чипов PowerPC компания задействовала в развитии архитектуры ARM. В том же году Apple наняла Марка Пейпермастера, работавшего до этого в IBM экспертом по архитектуре и технологии работы Power. Ответом IBM на этот шаг стал судебный иск, в котором вербовка ее сотрудника была названа «попыткой Apple расширить свое присутствие на рынках серверов и чипов для мобильных устройств».
Пейпермастер покинул команду Apple в 2010 году по причине культурной несовместимости. Однако все увеличивающееся число сотрудников IBM с тех пор пополняло штат производителя iPhone. Дело не обошлось без судебных исков и внутренних политических разборок.
Что стало движущей силой для развития процессорных технологий Apple
В 2009 году начали распространяться слухи о планшете от Apple. Параллельно стало известно, что американский производитель якобы планирует заменить чипы ARM на маломощный х86-процессор Intel Atom, тогда известный как Silverstone. Вместо этого Apple разработала собственную однокристальную систему А4 на базе архитектуры ARM. Причем она оказалась достаточно мощной, чтобы лечь в основу первого планшета компании — iPad. Тогда журналисты ai эксклюзивно писали о важности появления А4 и о том, что именно разработчики чипов из недавно приобретенной Apple компании Intrinsity помогли создать столь производительный и энергоэффективный процессор (для своего времени это действительно был технологический прорыв). При этом аналитики были уверены, что компания из Купертино не сделала ничего нового, а скорее, использует процессоры из личного запаса, в том числе и довольно простой графический чип Mali от ARM.
Продажи iPhone поспособствовали активным разработкам процессорных технологий внутри компании. А iPad оказался привлекательной альтернативой обычным ПК, особенно в области образования и в корпоративной сфере. Продажи iPad как планшетного компьютера стали беспрецедентными в индустрии. Компания из Купертино мгновенно обошла Microsoft пытавшуюся продвигать Windows-планшеты c 2002 года, а также победила BlackBerry и Palm с подобными проектами.
Surface от Microsoft оказался нишевым продуктом, в то время как планшеты на базе Google Android скорее выполняют функцию развлекательного медиаплеера, чем рабочего инструмента, чему виной слабая адаптация приложений под большой экран. За последние три с половиной года доминирование Apple на рынке мобильных устройств обеспечило (и финансово в том числе) быстрое развитие производства мобильных процессоров. Кульминацией прогресса в этой области на данный момент считается Apple A7, первый 64-битный процессор, используемый в смартфонах.
В последнее время Apple как-то расслабилась в плане борьбы с утечками информации о дизайне и начинке ее устройств, но вот что касается процессорных разработок, то в этой области все строго секретно. Вы вспомните, каким шоком для индустрии оказался анонс A7? Причем Apple смогла по максимуму задействовать аппаратные возможности этой однокристальной системы, результатом чего стали продвинутые функции фотокамеры смартфона, внедрение TouchID и инструкций A7 Secure Enclave, невероятно эффективная поддержка архитектуры ARMv8 и применение новейшего мобильного графического ускорителя Imagination Rogue.
Кирпичики процессорной «цитадели» Apple
Не обладая способностью Apple создавать и продавать дорогие устройства, другие производители в индустрии сфокусировались на поставках дешевых мобильных гаджетов, сделав ставку на их невысокой стоимости. Сей факт оказал серьезное влияние на производство конкурентоспособных мобильных процессоров, причем даже среди держателей лицензии ARM.
Так, в 2012 году производитель полупроводников и микросхем Texas Instruments объявил о том, что больше не будет выпускать мобильные процессоры. Причиной тому стали проблемы с качеством однокристальных систем из линейки OMAP ARM и неудовлетворительная работа устройств, в которые они были интегрированы. Среди таких гаджетов выделю Amazon Kindle Fire, планшеты RIM Playbook и Xyboard, смартфоны Palm Pre, Nokia N9 и Galaxy Nexus, музыкальный плеер MOTOACTIVE от Motorola и медиацентр Google Nexus Q.
В случае Texas Instruments компании приходилось справляться с серьезными накладными расходами, связанными с ее клиентами, управлением документацией, поддержкой чипов OMAP, которые применяются в десятках разных устройств. В отличие от нее, Apple работала только со своими процессорами А-серии. Это помогло компании фокусироваться исключительно на производстве того, что ей нужно, ей не разбираться с претензиями сторонних клиентов (или поставщиков) по поводу работы полупроводников и их программной поддержки.
В итоге Apple переманила большую часть команды Texas Instruments, работающей с чипами OMAP и базирующейся в Хайфе и Герцлии в Израиле. Кстати, там недалеко находится и разработчик флэш-контроллеров Anobit, приобретенный Apple в 2011 году.
В дополнение к израильским у Apple есть и другие команды разработчиков процессоров, работающие в Остине, шт. Техас, и Мельбурне, шт. Флорида. Именно там располагается компания Melbourne Design Center, купленная Apple в составе AuthenTec.
В прошлом году американский производитель также выкупил и преуспевающую компанию-разработчика процессоров Passif Semiconductor с базой в Калифорнии, израильскую компанию PrimeSence, работающую с 3D-сенсорами, и шведский стартап, специализирующийся на сжатии информации, AlgoTrim.
Растущий штат Apple, работающий с процессорами А-серии, трудится в условиях крайней секретности в Купертино. Есть данные о том, что эту команду якобы не планируется перемещать в новый кампус Apple, который сейчас находится на стадии строительства.
Что же будет дальше? Аналитики затаили дыхание в ожидании знаков от Apple. Вероятно, компания объединится с Qualcomm с целью создания собственных радиомодемов или заключит партнерские отношения с Intel и снова начнет использовать в своих продуктах ее разработки в этой области. У экспертов также есть предположения по поводу того, что Apple может использовать свои разработки на основе архитектуры ARM вместо процессоров Intel в недорогих моделях компьютеров Mac. [ai]
Как видите, за технологическими прорывами Apple в мобильной индустрии стоят не партнеры и поставщики компании, а она сама. Разработчик из Купертино смог буквально по крупицам собрать одну из сильнейших команд по проектированию однокристальных систем фактически с нуля и теперь пожинает плоды своих трудов, не забывая при этом строить новые плацдармы для технологического доминирования в будущем.
Материалы по теме:
В закладки
Процессоры ARM в компьютерах Apple: почему это важно и что изменится Статьи редакции
На конференции WWDC 2020 Apple официально представила собственные процессоры для компьютеров на MacOS. По словам Тима Кука это «прорыв» и «крупнейший» шаг вперёд, сопоставимый с переходом с PowerPC на Intel. Разбираем, зачем это нужно и какие последствия могут быть у этого решения.
Семейство чипов пока что существует только под общим названием Apple Silicon — компания не раскрывает точные спецификации и пока не рассказала о том, в каких устройствах они будут применять.
Конструктивно процессоры Apple для десктопов аналогичны тем, которые используются в смартфонах и планшетах компании.
Apple самостоятельно проектирует свои процессоры, лицензируя архитектуру и технологии британской компании ARM Limited. Производством занимается тайваньская TSMC.
По такому же принципу работают Qualcomm, Mediatek, Samsung и Huawei — по сути, каждая из этих компаний создают свои процессоры из «конструктора», детали для которого предоставляет ARM, а потом производит готовые чипы у TSMC и на собственных заводах (Samsung).
Актуальное поколение процессоров Apple производится по 7-нм техпроцессу, но известно, что TSMC уже готовится к переходу на ещё более эффективную 5-нм технологию. Говоря простым языком, чем меньше цифра в названии, тем мельче получается один транзистор, и тем большей плотности элементов можно добиться на кристалле. А чем кристалл меньше, тем эффективнее он расходует энергию и тем меньше тепла производит.
Потенциально Apple может возглавить революцию, сопоставимую с выпуском iPhone. Застоявшийся рынок процессоров для компьютеров не переживал ничего подобного уже лет двадцать — если ARM-чипы примут, то позиции Intel и AMD в потребительском сегменте серьёзно пошатнутся, а компании вроде Qualcomm, Huawei и Samsung попытаются освоить новую нишу.
Это приведёт к росту конкуренции и глобальному изменению ладшафта рынка — ноутбуки могут превратиться из «младшего брата» настольных ПК в «планшеты на стероидах», а границы между десктопными и мобильными ОС начнут всё больше размываться.
ARM-архитектура более современна, энергоэффективность таких процессоров выше, а тепловыделение — ниже, чем у процессоров на x86. Вне температурных ограничений смартфонов и планшетов SoC на ARM сравнительно просто масштабировать.
Например, самый мощный суперкомпьютер в мире Fugaku работает именно на ARM.
Процесс разработки «классических» кристаллов для десктопных ПК и ноутбуков идёт в другую сторону. Сначала компании вроде Intel, AMD и NVIDIA создают огромные, горячие, «прожорливые» но очень мощные серверные чипы, а потом начинают постепенно упрощать компоновку и сокращать функциональность, чтобы «втиснуть» продукт в температурные или ценовые ограничения потребительских продуктов. Именно поэтому х86-чипы начального уровня в текущем виде едва ли смогут конкурировать с «прокачанными» ARM-решениями.
Intel, AMD и NVIDIA будут вынуждены ускорить развитие своих мобильных платформ, или со временем окажутся оттеснены в Hi-End сегмент игровых, профессиональных и серверных решений.
Для демонстрации возможностей новых чипов Apple использовала девкит на основе Apple A12Z Bionic, который установлен в iPad Pro (2020). Это 64-разрядная SoC (система-на-чипе) с интегрированной графикой. Apple утверждает, что этот процессор мощнее «большинства ноутбуков на Windows», но конкретики не приводит.
Разработчики уже могут получить девкит с чипом A12Z Bionic в корпусе Mac mini за 779 долларов (53,5 тысячи рублей), но потом его необходимо будет вернуть Apple.
В рамках презентации девкит на A12Z быстро справился с обработкой фото в Lightroom, монтажом в Final Cut и даже «потянул» версию Shadow of the Tomb Raider для Mac OS через встроенный эмулятор (пусть и не на максимальных настройках). Для мобильного процессора это впечатляющий результат.
Но не стоит ожидать от первых систем на чипах Apple «профессиональной» производительности. Стационарный Mac Pro ещё сравнительно молод, поэтому первым делом компания будет переводить на новую платформу «печатные машинки».
К тому же, именно в этом сегменте превосходство над существующими моделями будет наиболее очевидным. Даже если поместить процессор от iPad Pro в ноутбук вообще без изменений, то (при должной оптимизации) этого более чем хватит для работы с документами, общения в соцсетях, обработки фото и лёгкого любительского монтажа. Но при этом время автономной работы будет ощутимо выше, а корпус тоньше и холоднее, чем у устройств на Intel.
Едва ли на первых порах ARM-процессоры смогут соревноваться с топовыми MacBook Pro и iMac Pro на Core i7 и i9. Разница в уровне производительности с мобильными чипами Apple слишком велика.
Сложнее всего с графической подсистемой. 8 видеоядер A12Z оказались достаточно мощными для запуска Tomb Raider на средне-низких настройках, но это далеко не уровень Vega 8, встроенной в мобильные Ryzen 4000 или тем более полноценной дискретной видеокарты. Скорее всего, к релизу производительность увеличат, но едва ли Apple, новичок на этом рынке, сможет мгновенно догнать и перегнать AMD, Intel и NVIDIA.
Главной проблемой Mac на ARM процессоре станет не производительность, а оптимизация. Любая программа пишется для конкретной ОС и предназначена для работы только на ней. То есть, при «переезде» на новую аппаратную платформу совместимость с библиотекой софта для старых устройств потеряется.
В конце 2019 года Microsoft представила Surface X — главного конкурента iPad Pro. Лёгкий, компактный планшет с высокой автономностью, пером и клавиатурой, который при этом работает на полноценной Windows 10. А внутри — кастомный ARM-чип от Qualcomm.
На бумаге идея была отличной, но на деле устройство стоимостью больше тысячи долларов оказалось практически бесполезным. Microsoft не смогла убедить достаточное количество разработчиков заняться портированием программ, и в итоге большая часть софта либо не работает совсем, либо запускается через встроенный эмулятор. Малочисленные адаптированные программы вроде пакета Microsoft 360 работают быстро и без нареканий, но в том же Adobe Lightroom эмуляция «сжирает» большую часть производительности и превращает даже обработку фото в пытку.
Microsoft продаёт порядка 600 тысяч Surface в квартал, это ничтожно мало в сравнении с лидерами рынка. А экспериментальный Surface Pro X и вовсе оказался штучным товаром. Поддержка такого продукта экономически невыгодна — большинство разработчиков программ работают по чётко составленному графику, и не станет срочно искать время, ресурсы и сотрудников для портирования под нужды ничтожно малого процента пользователей.
Ежегодно Apple реализует более 20 миллионов Mac. В 2018 году Apple занимала чуть меньше 10% рынка ноутбуков — это очень много, учитывая высокую цену и очень ограниченный модельный ряд по сравнению с Lenovo или HP.
Кроме того, компании удалось превратить свои продукты в целую культуру. Так что если кому-то и под силу протолкнуть подобную инициативу, то только Apple.
На WWDC 2020 Тим Кук отметил, что компания серьёзно подходит к вопросу совместимости и оптимизации. Все программы от Apple, Microsoft Office и пакет Adobe уже сейчас нативно работают на A12Z на MacOS Big Sur.
Для портирования достаточно внести незначительные изменения и перекомпилировать код в программе Xcode — по официальной версии, на это потребуются считанные дни. Apple также обновила бинарный переводчик Rosetta, который впервые появился в MacOS X для смягчения перехода с Power PC на Intel.
Для большинства потребителей MacBook переход скорее всего окажется безболезненным и плавным, так как все наиболее популярные программы уже успешно портировали.
У остальных разработчиков есть ещё как минимум полгода на то, чтобы разобраться в технической документации. С реальными трудностями скорее всего столкнутся только продвинутые пользователи, привыкшие к сравнительно непопулярным, узкоспециализированным приложениям.
Apple отдельно остановилась на том, что теперь большинство устройств компании будут работать на процессорах с одной архитектурой. Это позволит ввести полную совместимость ещё и на уровне софта.
На MacOS Big Sur можно будет свободно запускать любые приложения из App Store для iPhone и iPad.
Apple пообещала представить первые устройства на собственных процессорах до конца 2020 года, и значительно расширить линейку в 2021 году. При этом Тим Кук обмолвился, что на Intel у компании также заготовлено несколько анонсов, так что переход определённо не произойдёт в один момент.
Наиболее вероятно, что в первой волне компания представит сравнительно недорогие ноутбуки вроде 12-дюймового MacBook — сверхкомпактный компьютер с большой автономностью, но без заявки на профессиональный уровень производительности.
Тогда же, возможно, поступит в продажу аналог Mac mini на ARM-процессорах — самое доступное устройство на новой архитектуре, «входной билет» в экосистему Apple.
Если судить по производительности, заявленной для девкита на A12Z Bionic, такие «маломощные» устройства могут оказаться намного практичнее и мощнее, чем те же MacBook 12 — благодаря неплохому встроенному графическому ядру, на них можно будет без проблем заниматься не только офисными делами и потреблением контента, но и обработкой фото и лёгким монтажом в Final Cut.
Майкрософт: Windows на ARM! Мгновенное пробуждение! Экономия батареи! Ваши старые приложения будут работать!
Потребители: *сверчки*
Эпл: гы, мы поставили ARM-процессоры и половина ваших купленных программ перестала работать
Потребители: ура, инновации, Джонни!
Но на маках это уже давно есть
Какая половина купленных программ у тебя перестала работать?
Потребители: *сверчки* потому что
Microsoft не смогла убедить достаточное количество разработчиков заняться портированием программ, и в итоге большая часть софта либо не работает совсем, либо запускается через встроенный эмулятор. Малочисленные адаптированные программы вроде пакета Microsoft 360 работают быстро и без нареканий, но в том же Adobe Lightroom эмуляция «сжирает» большую часть производительности и превращает даже обработку фото в пытку.
Это вообще блять что? Сравнение топового решения для сервера и SOC для смартфона?
Давайте наглядно сравнивать мопед и многотонные грузовики.
Весь материал такой логикой построен. Вот скоро заживем, когда все сделают АРМ процы, ух! Просто потому что.
Наглядная разница между самосвалом БелАЗ и хэтчбеком Audi.
Мне кажется, что смысл процитированной фразы раскрылся дальше в этой же фразе, которую вы, видимо, не дочитали:
". компании вроде Qualcomm, Huawei и Samsung попытаются освоить новую нишу."
Если будет показан хороший пример — другие производители-конкуренты тоже начнут. Соответственно, деньги Intel и AMD в перспективе начнут перетекать в другой карман
Справедливости ради, samsung и qualcomm до недавнего времени тоже дизайнили свои ядра, лицензируя только систему команд.
В статье немного неверно указано, Samsung и другие производители лицензируют у ARM не только архитектуру, но и ядра Cortex. Apple же в свою очередь лицензирует только саму архитектуру ARM, ядра она проектирует сама. Впервые Apple стала проектировать собственные ядра с процессора Apple A6.
Справедливости ради, samsung и qualcomm до недавнего времени тоже дизайнили свои ядра, лицензируя только систему команд.
И профукать всю библиотеку существующих игр? Нет, спасибо. Тем более следующее поколение будет на x86 архитектуре.
Плюс ARM только в энергопотреблении. До средних райзенов и i5 по производительности им как до луны.
Не понимаю смысла тянуть мобильные решения в десктоп.
Это выгодно в первую очередь с точки зрения выстраивания единой экосистемы. То есть выгодно эпол иметь все свои устройства на одной архитектуре, потому что и оси разрабатывать будет попроще, и приложение, сделанное под ЭКОСИСТЕМУ, работает везде.
Но я скептически настроен к АРМу в корпоративном сегменте. Куча энтерпрайз-говна написано под х86, особенно всякий реал-тайм. И если учесть, что почти везде есть выбор — мак или винда (или линукс), то получается, что тебе надо ПО под две архитектуры сразу поддерживать, что сильная головная боль. Чувствую, маки перестанут закупать именно в корпоративном сегменте, и детектить дизигнеров, манагеров и просто выебонщиков станет сложнее
АРМ хоть тресни, но х86 не заменит по очень многим причинам. Чудес не бывает и за энергоэффективность АРМ платит производительностью и нарастить ее вверх до уровня х86 не получится. Суперкомпьютер создавался на АРМ, вероятно, по каким-то причинам или сути решаемых задач. То что он супер и на АРМ не говорит о том, что АРМ превосходит другие решения, а только о том что для этих задач и в таком бюджете он оказался выгоднее. Статья какая-то слишком популистская.
было бы неплохо узнать, как себя показывает этот суперкомпьютер на арм в сравнении с суперкомпьютерами на х86
За RISC будущее, даже процессоры на amd64 на самом деле RISC, CISC-инструкции преобразовываются в набор команд RISC на уровне микрокода.
За VLIW настоящее и уже даже прошлое.
Это будущее Apple в пoмoйкy выкинула в 2005 году
В arm-е от risc уже осталась лишь история. Набор команд там уже весьма не reduced.
про это будущее уже 20 лет говорят и оно чет никак не наступает
Ну как научатся без костылей на ходу и потерь производительности всё это транслировать так мб.. Вроде на АРМ фотошопы х86 запускают уже с приемлемой производительностью, прогресс всё же есть какой-то.
Я уже всё позабыл из курса про микропроцессоры, но риск это про параллелизм, да?
какое-то рискованное будущее получается.
Ох уж эти сказки. А в ARM нет микрокода?) И причем тут RISC и микрокод?
Все, что по большому счету сейчас отличает x86 от современного ARM — это явные load/store. И то, еще даже в ARMv6 был swp/swpb
А Apple вернёт 779 долларов ?
Переходим к плану B.
Та хоспаде, легаси говна, без которого половина мира встанет, а вторая половина пойдет лутаться, столько, что скорее pc3 выйдет, чем интел с амд разорятся
При этом у Microsoft тоже самое, внести поправку и скомпилировать в новой. Но в отличии от майков, тут разрабы будут вынуждены это сделать т.к. других устройств не будет.
Хитрый ход аппле
А зачем собственно это фото? Сравнение жопы с пальцем, у них разные задачи и абсолютно разный уровень производительности, это как сравнить тягач петербилт с самокатом.
Почему-то все забывают о зоопарке кода написанном за последние 20 лет на винде. x86 инструкции уже сколько лет выкинуть из процессоров не могут из-за злоебучего легаси?
То что на макоси будет переход — ок. Но фактически разрабам надо будет вести 2 ветки, для x86-64 Mac Pro и ARM — Mac Mini. Как-то всё кринжотой попахивает
Apple уже сказали, что ВСЕ компьютеры они будут переводить на ARM-решения свои. Интел будет легаси платформой и будет поддерживаться два года. Уже есть история про PowerPC, где за год всю линейку перевели на Intel, а поддерживали обе версии еще два. И решения на PowerPC выходили вплоть до полного перехода на Intel, последние PowerMac G5 (в плане обновлений) появились в конце 2005, когда еще не было Mac Pro, Уже сильно после анонса перехода на Intel.
Тут будет та же история, в течение года переведут всю линейку на ARM, через еще два дрогнут Интел. Конец,
А уж аналитика местных авторов и экспертов (вообще не в вашу сторону сказано, это больше к а н а л и т и к у из статьи) в этой истории мало волнует, если Apple уверены в своем решении – так оно и будет. Пока у них на супер истории ушли только 3D Touch и AirPower.
Ну так поэтому Майкрософт и готовит 10Х, где всё будет с чистого листа. А если нужно легаси, то вот тебе контейнер. Если нет железной поддержки этого легаси, контейнер симулирует.
Скорее всего будет как с переходом Power PC -> Intel — универсальное приложение, внутри скомпиленный код под две архитектуры. Не должно быть двух веток, это работа компилятора
А разве Apple в прошлом году не убила поддержку приложений x86 оставив только х64?
Какие ещё нахрен ветки? Формат бинарника элементарно настраивается на этапе пайплайна CI/CD.
Не в первый раз
Это уже 4-й великий кринж-переход в истории маков. Справятся.
Но два года гемороя будет. А потом ВНЕЗАПНО выпилят поддержку x86-64 (как всегда)
Если там нет ассемблера и софт пережил переход на x64 — то надо будет зависимости пересобрать и флажки при сборке поменять. Скорее всего кончится opengl, но его и так никто не использовал.
Ультрабучные райзены 4000го поколения заточены под 15w tdp, куда уж меньше то?
При том что tdp флагманских смартфонов и плашнетов 5-7w, естественно для ноутбучной версии они его повысят. и как раз примерно до 10-15w как у райзенов. Поэтому не думаю что мы увидим каких то значительных цифр прироста, пусть даже будет не 15 как у райзена а 10, не забываем что потребление матрицы, матери и прочих компонентов уже особо не уменьшить.
Я конечно дико извиняюсь, но Mac в основном как раз-таки для потребления контента.
А что в маке такого такового, что делает его для "создающих контент".
Как бы не хвалили ARM, но есть области, где он проявляет себя хуже, чем х86. Например вычисления с плавающей точкой, которые важны в тех же видеоиграх.
Но Mac и сейчас не фокусируется на видеоиграх.
В презе упоминали метал — типа для видео нужно будет использовать именно его. Хз насколько это реально. Ну и в целом для отдельных типов задач использование выделенных подсистем.
Ни месяца без "революции" и "прорыва". Почему о железе почти всегда пишут люди, которые даже базовый курс схемотехники не освоили, не говоря про архитектуру МП?
А вы считаете переход одного из крупнейших игроков на собственные процессоры вместо интел не революционным?
Вы еще забываете про то что эйпл постоянно топит за свое железо, что бы контролировать окружение и брать бабосики за каждый чих. А раз работка под их железо само по себе удовольствие не дешевое, а вот по прибыльности для разраба с годами все больше и больше под вопросом. Многие крупные конторы стали релизится на андройдах раньше айосов, хотя раньше все делали сначала на яблоки. И вот если сейчас для айос разработки я могу поставить не дорогой, но мощный кастомный билд сервер с хакинтошем и спокойно работать на линухе или винде не прикасаясь к маку вообще. То после таких изменений, я не смогу пользоваться удобными кастомными решениями, а предется покупать железо эйпликов, потому что будет 100% лок на их чипсеты. И вместо шустрого коня за 500 баксов с хакинтошем на борту и возможностью апгрейда, у меня опять будет стоять тормознутое нечто за 1200баксов, без возможности апгрейда. Прошел год покупай новое железо или страдай от тормозов на сборках и тестах, уже проходили с мак-мини. Я за обновление архитектур, почему нет, если есть варианты по шустрее, а уже тем более проще разрабатывать под одну(хотя вряд ли сейчас это возможно). Но упаси бог, если эту псевдо революцию начнет эйпл, скорее всего уйдем от этих платформ нафиг. 35% от общего дохода на мобилках и 3.5% от общего дохода на декскопах, с огромным гемором при разработке, но больше 60% затрат на разработку уходит на них. Уже как год думаем бросить эту платформу, просто донатеры на айосах достаточно много бабла пока приносят, но на андройдах все таки больше.
Да ладно, сколько стоит нормальный мак, на котором все приемлемо собирается, 2-3к? И прослужит с приемлемой производительностью года три. Разработчик в США получает 10к в месяц, стоимость компьютера — копейки.