Процессоры ARM в компьютерах Apple: почему это важно и что изменится

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

#лонг #мнения #apple