Przejście Maca na krzem Apple
Przejście Maca na krzem Apple |
|---|
 |
| Część serii na |
| macOS |
|---|
Maca na krzem firmy Apple to proces zmiany jednostek centralnych (CPU) linii komputerów Mac firmy Apple Inc. z procesorów Intel x86-64 na systemy zaprojektowane przez Apple na chipie wykorzystującym architekturę ARM64 . Dyrektor generalny Tim Cook ogłosił „dwuletni plan przejściowy” w swoim przemówieniu programowym na WWDC 22 czerwca 2020 r., a pierwsze komputery Mac z systemami zaprojektowanymi przez Apple na chipie zostały wypuszczone w listopadzie.
To już trzeci raz, kiedy Apple przełącza Macintosha na nową architekturę zestawu instrukcji . Pierwszy pochodził z serii Motorola 68000 do układów PowerPC w 1994 r., A drugi z procesorów PowerPC do procesorów Intel wykorzystujących architekturę x86 w latach 2005–2006.
Tło
Pierwsze komputery Macintosh, wprowadzone na rynek w 1984 roku, były oparte na architekturze Motorola 68000 . Na początku lat 90. firma Apple oceniła kilka możliwości, a następnie przeszła na PowerPC , którą opracowała wspólnie z IBM i Motorolą. Począwszy od 2005 roku, ponownie przełączył się na 32-bitowy i 64-bitowy procesor Intel x86 . W 2011 roku Mac OS X Lion zrezygnował z obsługi komputerów Mac z procesorami 32-bitowymi; w 2019 roku macOS Catalina zrezygnował z obsługi 32-bitowych aplikacji Intela. Obsługiwane 64-bitowe systemy Intel mogą nadal uruchamiać najnowsze wersje systemu macOS.
Geneza trzeciego przełącznika rozpoczęła się w 1985 roku, kiedy architektura ARM firmy Acorn została zauważona przez Advanced Technology Group firmy Apple , wewnętrzne laboratorium badawcze. ATG pomyślało, że może zastąpić MOS 6502 z serii Apple II lub 68000 z oryginalnego Macintosha lub stać się podstawą tabletu, pod kierownictwem Paula Gavariniego i Toma Pittarda, w projekcie oznaczonym jako Möbius. W 1990 roku nawiązano współpracę z Acorn Computers i VLSI i rozpoczęto prace nad chipem dla małych urządzeń. Pierwszymi produktami Apple z układem ARM na chipie był osobisty asystent cyfrowy Newton z 1993 roku , iPod z 2001 roku i iPhone z 2007 roku . Apple projektuje własne, niestandardowe chipy ARM od 2009 roku, których używa od tego czasu w produktach iPhone , iPad , iPod , Apple TV , Apple Watch , AirPods , Beats i HomePod . Między październikiem 2016 a sierpniem 2020 roku wypuszczono komputery Mac z procesorami Intel i zaprojektowanymi przez Apple koprocesorami ARM.
W 2010 roku doniesienia medialne dokumentowały frustracje i wyzwania Apple związane z tempem i jakością rozwoju technologii Intela. Apple podobno miał problemy z modemami Intela dla iPhone'ów w 2017 roku z powodu problemów technicznych i niedotrzymanych terminów. Tymczasem raport z 2018 roku sugerował, że problemy z chipem Intela spowodowały przeprojektowanie MacBooka. W 2019 roku Apple obwiniał niedobory procesorów Intela za spadek sprzedaży komputerów Mac. procesorów Skylake przez Intela jest „nienormalnie złe” , czyniąc Apple „numer jeden zgłaszającym problemy w architekturze”, pomógł Apple zdecydować się na migrację. Intel CTO, Mike Mayberry, odparł, że problemy z zapewnieniem jakości mogą pojawić się na dużą skalę w przypadku każdego dostawcy procesorów.
Historia
Wczesne zaangażowanie w ARM
W 1983 roku firma Acorn Computers rozpoczęła pracę nad projektem mającym na celu zaprojektowanie własnej architektury procesora i zestawu instrukcji, zwanego Acorn RISC Machine (ARM). W 1985 roku Apple Advanced Technology Group współpracował z Acornem nad stworzeniem eksperymentalnego prototypu o nazwie kodowej Mobius, który miał zastąpić Apple II , używając zmodyfikowanego procesora ARM. Projekt został anulowany, ale Apple ponownie nawiązał współpracę z Acorn, gdy potrzebował energooszczędnego, wydajnego procesora do swojego przyszłego PDA Newton. W 1990 roku powstała nowa spółka joint-venture pomiędzy Acorn, Apple i VLSI Technology w celu kontynuowania rozwoju procesora ARM. Firma otrzymała nazwę Advanced RISC Machines Ltd, stając się nowym znaczeniem akronimu ARM. Jednym z pierwszych projektów nowej firmy byłby SoC ARM610, początkowo dla Apple, który umożliwił zamianę Endianness , zwiększył przestrzeń adresową z 26 bitów (64 MB) do 32 bitów (4 GB) i zmodyfikował pamięć jednostka zarządzająca. Apple posiadał 43% udziałów w firmie, które w 1999 roku spadły do 14,8%.
Przejście z PowerPC na Intela
Od przejścia firmy Apple w latach 2005–2006 na procesory Intela wszystkie komputery Macintosh, aż do przejścia na układy Apple firmy Apple, korzystały z architektury procesorów x86 firmy Intel. Podczas swojego przemówienia na konferencji WWDC w 2005 roku Steve Jobs zauważył, że procesory Intela przewyższają PowerPC firmy IBM procesorów pod względem zużycia energii, a jeśli Apple nadal będzie polegać na technologii PowerPC, nie będzie w stanie zbudować przyszłych komputerów Mac, które sobie wyobrażał, w tym wydajniejszych komputerów stacjonarnych i zaawansowanych laptopów dla szybko rozwijającego się rynku laptopów: możemy sobie wyobrazić kilka niesamowitych produktów, które chcemy zbudować… I nie wiemy, jak je zbudować z przyszłą mapą drogową PowerPC ”.
Do czerwca 2006 r. tylko wysokiej klasy komputery stacjonarne i serwery Apple nadal korzystały z procesorów PowerPC. Wymiana sprzętu została zakończona, gdy w sierpniu 2006 roku zaprezentowano komputery Mac Pro i Xserve z procesorami Intel, które zostały dostarczone pod koniec roku.
Firma Apple zaprzestała obsługi uruchamiania na PowerPC od systemu Mac OS X 10.6 „Snow Leopard” w sierpniu 2009 r., Trzy lata po zakończeniu przejścia. Obsługa aplikacji PowerPC przez Rosetta została usunięta z systemu macOS w wersji 10.7 „Lion” w lipcu 2011 r., Pięć lat po zakończeniu przejścia.
Rozwój procesora
W 2008 roku Apple kupił firmę produkującą procesory PA Semi za 278 milionów dolarów . W tamtym czasie donoszono, że Apple kupił PA Semi ze względu na swoją własność intelektualną i talent inżynierski. Dyrektor generalny Steve Jobs stwierdził później, że PA Semi opracuje układy scalone dla iPodów i iPhone'ów firmy Apple. Po przejęciu Apple podpisało z ARM rzadką „licencję architektoniczną”, umożliwiającą firmie zaprojektowanie własnego rdzenia przy użyciu zestawu instrukcji ARM. Pierwszym chipem zaprojektowanym przez Apple był A4 , wydany w 2010 roku, który zadebiutował w pierwszej generacji iPada, a następnie w iPhonie 4. Następnie Apple wypuścił szereg produktów z własnymi procesorami .
Plotki o przestawieniu Macintosha przez Apple na specjalnie zaprojektowane procesory ARM zaczęły krążyć w 2011 roku, kiedy firma SemiAccurate przewidywała, że nastąpi to do połowy 2013 roku. W 2014 roku MacRumors poinformował, że Apple testuje prototyp Maca z procesorem ARM i dużym Magic Trackpadem. W 2018 roku Bloomberg poinformował, że Apple planuje używać własnych chipów opartych na architekturze ARM począwszy od 2020 roku.
Procesor Apple A12X Bionic zastosowany w iPadzie Pro (3. generacji) podobno dorównuje wydajnością procesorowi Intel Core i7 używanemu w MacBooku Pro w tamtym czasie.
W miesiącach i tygodniach poprzedzających Apple WWDC 2020 wiele doniesień medialnych przewidywało oficjalne ogłoszenie przejścia podczas wydarzenia.
Proces przejściowy
2020
Firma Apple ogłosiła swoje plany przeniesienia platformy Macintosh na krzem firmy Apple podczas serii prezentacji WWDC w czerwcu 2020 r. Oczekuje się, że cała zmiana linii produktów Macintosh potrwa „około dwóch lat”, a pierwsze komputery Mac z procesorami ARM zostaną wypuszczone przez koniec 2020 roku. Podobny język był używany podczas przejścia Apple'a na Intela w latach 2005-2006 , co faktycznie trwało około roku.
Wszystkie aplikacje Apple dołączone do systemu macOS Big Sur są zgodne z architekturami x86-64 i ARM. Wiele aplikacji innych firm jest podobnie tworzonych na dwie platformy, w tym znane pakiety oprogramowania, takie jak Adobe Photoshop i Microsoft Word .
Aby umożliwić uruchamianie natywnego oprogramowania x86 na nowych komputerach Mac opartych na architekturze ARM, oprogramowanie do dynamicznego tłumaczenia binarnego Rosetta 2 jest w przejrzysty sposób osadzone w systemie macOS Big Sur. Universal binary 2 umożliwia programistom aplikacji obsługę zarówno x86-64 , jak i ARM64 .
Aby umożliwić programistom przygotowanie oprogramowania do płynnego działania na komputerach Mac z procesorami ARM, dano im możliwość zapisania się na roczne członkostwo w programie Universal App Quick Start Program, który zapewniał kilka korzyści. Jednym z nich była licencja na korzystanie z zestawu Developer Transition Kit (DTK), tymczasowo udostępnianego przez firmę Apple. Ten zestaw przejściowy dla programistów wykorzystuje układ A12Z , pierwotnie używany w iPadzie Pro (4. generacji) , umieszczony wewnątrz komputera Mac Mini sprawa. W wywiadzie udzielonym krótko po ogłoszeniu przejścia, starszy wiceprezes Apple ds. inżynierii oprogramowania, Craig Federighi, pochwalił wydajność prototypowego Maca z procesorem ARM firmy DTK.
W listopadzie 2020 roku firma Apple ogłosiła Apple M1 , swój pierwszy system oparty na architekturze ARM na chipie do użytku w komputerach Mac, wraz ze zaktualizowanymi modelami komputerów Mac Mini , MacBook Air i opartych na nim 13-calowych MacBooków Pro .
2021
W kwietniu 2021 roku Apple wypuściło przeprojektowany 24-calowy iMac oparty na M1, który zastąpił 21,5-calowy model Intela.
W październiku 2021 roku firma Apple ogłosiła modele M1 Pro i M1 Max oraz na ich podstawie zaktualizowała 14-calowe i 16-calowe modele MacBooka Pro . M1 Pro i M1 Max wykorzystują zintegrowane procesory graficzne zaprojektowane przez Apple , zastępując zintegrowane i oddzielne procesory graficzne dostarczane przez Intel i AMD , i nie obsługują zewnętrznych procesorów graficznych. Po ogłoszeniu firma Apple zaprzestała produkcji wszystkich swoich laptopów z procesorami Intel.
2022
W marcu 2022 r. firma Apple ogłosiła Mac Studio , nowy wysokiej klasy model komputera stacjonarnego, który wykorzystuje M1 Ultra , konfigurację z dwoma SoC z dwoma układami M1 Max. Apple jednocześnie zaprzestało produkcji 27-calowego iMaca z procesorem Intel , czyniąc Mac Pro i Core i5/i7 Mac Mini ostatnimi pozostałymi komputerami Mac z procesorami Intel. Starszy wiceprezes ds. inżynierii sprzętowej, John Ternus, potwierdził opracowanie komputera Mac Pro z procesorem Apple Silicon.
2023
W styczniu 2023 r. firma Apple ogłosiła zaktualizowane modele Mac Mini oparte na M2 i M2 Pro oraz zaprzestała produkcji poprzedniego modelu Intel Core i5/i7, pozostawiając Mac Pro jako ostatniego Maca z procesorem Intel.
Uderzenie
W czerwcu 2020 roku analityk technologiczny Daniel Newman oszacował, że Apple odpowiada za 1,5 do 3,0 miliardów dolarów (około 2% do 4%) rocznych przychodów Intela i tylko 6,9% do 12% rynku komputerów osobistych w Stanach Zjednoczonych i 7 % na całym świecie . Niektórzy spekulowali, że odejście Apple od chipów Intela może skłonić innych klientów do zrobienia tego samego. CNET spekulował, że przejście może obniżyć koszty komponentów Apple.
Użytkownicy i programiści
Aplikacje stworzone dla platformy iOS mogą działać natywnie na komputerach Mac z procesorami ARM.
Przejście może ograniczyć lub nawet wyeliminować komputery hobbystów „ Hackintosh ”, które używają standardowego sprzętu komputerowego do uruchamiania systemu macOS, z naruszeniem ograniczeń licencyjnych.
Oprogramowanie Boot Camp , które umożliwia komputerom Mac z procesorami Intel natywne uruchamianie systemu Microsoft Windows w obsługiwanym przez Apple środowisku podwójnego rozruchu , nie zostanie zaimplementowane na komputerach Mac firmy Apple z procesorami krzemowymi. Pod koniec czerwca 2020 r. Apple powiedział, że „nie planuje bezpośredniego uruchamiania systemu Windows” na komputerach Macintosh z procesorem ARM. Starszy wiceprezes Apple ds. inżynierii oprogramowania, Craig Federighi, zasugerował wirtualizację technologia jest realną alternatywą: „Czysta wirtualizacja jest drogą… Hypervisory mogą być bardzo wydajne, więc potrzeba bezpośredniego rozruchu nie powinna być problemem”. Microsoft nie skomentował, czy rozszerzy swoją licencję Windows opartą na ARM poza OEM .
Od 2022 roku Parallels Desktop for Mac wstępnie ładuje wersję ARM64 systemu Windows 11 na komputery Mac z procesorem Apple Silicon, a także może uruchamiać ARM64 Windows 10 i Linux .
Przyjęcie
Zanim Apple wypuściło komputery Mac M1, Wired wyraził sceptycyzm, że projektanci Apple mogliby używać procesorów związanych ze smartfonami do napędzania komputera Mac Pro . Zakwestionowano również niejasne zobowiązanie Apple do umożliwienia uruchamiania plików binarnych Intela na komputerach Mac z procesorami ARM „przez nadchodzące lata” i zastanawiano się, która nadchodząca wersja systemu macOS przestanie obsługiwać komputery Mac z procesorami Intel.
Lauren Giret zauważyła, że Apple może „odnieść sukces tam, gdzie Microsoft zawiódł” dzięki „ścisłej integracji” sprzętu i oprogramowania oraz ogromnej kolekcji aplikacji, które mogą już działać na nowej platformie.
Kiedy wypuszczono na rynek systemy zawierające procesory M1, zyskały one niemal powszechne uznanie za dużą szybkość i niskie zużycie energii.