Apple vrea să producă independent procesoare pentru Mac și iPhone. De ce iPhone-ul a fost și va fi mai rapid decât smartphone-urile Android. Coloana de Oleg Afonin

Astăzi vă prezentăm atenției o repovestire a articolului lui Pierre Lebeaupin „Câteva lucruri pe care dezvoltatorii iOS ar trebui să le cunoască despre arhitectura ARM” din 19 iulie 2010 (cu completări din 25 septembrie 2011), publicat de Wandering Coder. Sperăm că acest material va fi interesant și util nu numai dezvoltatorilor, ci și tuturor celor care sunt interesați de problemele dezvoltării aplicațiilor pentru sistemul de operare mobil iOS și dispozitiv intern tablete și smartphone-uri populare de la Apple.

Când am scris articolul meu „Introducere în NEON pe iPhone”, am presupus că cititorii aveau anumite cunoștințe despre procesoarele dispozitivelor iOS. În timpul discuțiilor online, mi-am dat seama că unele dintre aceste informații, din păcate, sunt necunoscute pentru mulți. În plus, cred că aceste informații vor fi un ajutor util pentru programarea iPhone (nu doar dacă sunteți interesat de NEON), chiar dacă programați în limbaj nivel inalt Obiectiv-C. Vă puteți descurca fără aceste cunoștințe, dar deținerea acesteia vă va îmbunătăți abilitățile de dezvoltator de programe iPhone.

Informații introductive

Toate dispozitivele iOS introduse recent se bazează pe procesoare cu arhitectură ARM. După cum puteți vedea în timp ce citiți acest material, această arhitectură este oarecum diferită de ceea ce v-ați obișnuit pe platformele desktop, care includ atât x86, cât și PowerPC. Desigur, arhitectura ARM nu poate fi numită nici foarte specializată, nici de nișă. Aproape tot Celulare(și nu numai smartphone-urile) se bazează pe procesoare de acest tip, aproape toate iPod-urile sunt bazate pe acestea, la fel ca aproape toate playerele MP3. Aceeași arhitectură se găsește în majoritatea PDA-urilor și Pocket PC-urilor. Consolele Nintendo au fost, de asemenea, bazate pe ARM încă din zilele GBA. Acum chiar și unele modele de calculatoare de la TI și HP se bazează pe procesoare ARM. Dacă vorbim despre trecut, trebuie să reamintim că Newton avea și un procesor ARM (se știe că Apple este un investitor de lungă durată în ARM). Și acestea sunt doar dispozitive cunoscute, fără a lua în calcul varietatea uriașă de procesoare ARM care joacă roluri secundare.

Procesoarele ARM sunt renumite pentru dimensiunile lor mici, consumul redus de energie și performanta ridicata(în categoria sa, desigur). Aceste procesoare sunt big endian, la fel ca x86. Există și procesoare cu arhitectură RISC, care includ MIPS, PowerPC și altele. Trebuie remarcat faptul că simulatorul nu rulează codul construit pentru ARM. Pentru a rula pe simulator, aplicația este compilată pentru arhitectura x86 și rulează ca nativ pentru arhitectura respectivă. Prin urmare, aplicația trebuie testată pe tipul de dispozitiv pentru care este destinată.

Utilizatorii iPhone 6s notează viteza uimitoare a dispozitivului și netezimea ridicată a interfeței. Nu este de mirare că Apple își echipează produsele emblematice, fie că este vorba de smartphone-uri sau tablete, cu soluții hardware puternice. Cel mai bun dintre ei acest moment este procesorul A9.

SoC sau system-on-cip A9 este propria dezvoltare Măr. Procesorul pe 64 de biți este fabricat folosind tehnologia de 14 sau 16 nm de doi contractori: Samsung și TSMC. Spre meritul inginerilor companiei, trebuie remarcat faptul că testele sintetice plasează A9 pe primul loc în ceea ce privește performanța. Dar nu a fost întotdeauna așa, să ne amintim cum a început totul.

Până în 2010 Mărul anului a fost forțat să folosească dezvoltările Samsung. Dar lansarea unui astfel de dispozitiv revoluționar precum iPad-ul a necesitat o abordare radical diferită. Ca rezultat, a fost lansat primul microprocesor mobil proprietar al Apple, integrat în Tablet PC. Cipul A4 a funcționat la o frecvență de 1 GHz și a avut un consum maxim de energie de 500-800 mW. S-a bazat pe arhitectură ARM Cortex A8 și a fost produs la 45 nm proces tehnologic. După cum sa dovedit mai târziu, decizia lui Steve Jobs de a-și lansa propria platformă hardware s-a dovedit a fi cel mai important pas strategic.

Potrivit analistului Stephen Cheney, în ciuda succesului și a poziției puternice a Intel pe această piață, Apple a reușit să-l înlocuiască pe celebrul producător de electronice. Puțini au crezut în succesul echipei lui Jobs, iar CEO-ul Microsoft, Steve Ballmer, a râs deschis iPhone original. Cu toate acestea, Manual Apple a fost hotărât să se asigure cu procesoare.

În 2008, compania de mere a achiziționat organizație mică PA Semi pentru 278 de milioane de dolari, cunoscut pentru design-ul sistem-on-chip eficient din punct de vedere energetic. În anii următori, au fost făcute și câteva achiziții de referință, care în cele din urmă au adus Apple la conducerea pieței.

Este important să ne amintim că hardware-ul iPhone și iPad este strâns legat de software. Sala de operatie mobila sistem iOS a putut nu numai cât mai repede posibil cucerește piața, dar oferă și locuri de muncă pentru sute de mii de programatori. Chiar și companiile concurente câștigă mult mai mult de la clienții Apple decât de la ai lor. Luați, de exemplu, aceasta servicii populare cum ar fi YouTube, Căutare Google, Hărți Google, care aduc profituri de milioane de dolari gigantului internetului.

Dar avantajele cipurilor din seria A nu se opresc aici. Rol uriaș în experiența utilizatorului optimizarea software-ului joacă un rol. Concurenții pot cumpăra sau licenția dezvoltat Tehnologia Apple, introducându-le în dispozitivele lor pe parcurs. Cu toate acestea, funcționalitatea completă a produselor Apple poate fi asigurată doar de codul programului, care este baza iOS. Din acest motiv, implementarea funcției 3D Touch pe dispozitivele Android în forma care există pe iPhone 6s va fi extrem de dificilă.

Apple continuă să prospere datorită viziunii fondatorului și creierului său. După cum puteți vedea, un pedant înfocat și adept al practicilor Zen Steve Jobs s-a dovedit a fi un adevărat vizionar.

Apple vrea să accelereze dezvoltarea propriilor semiconductori pentru a-și depăși și mai mult concurenții. Compania intenționează să producă procesoare ARM pentru laptopuri Mac, modemuri proprii pentru iPhone și multe altele.

Vineri, publicația japoneză Nikkei a publicat informații primite de la analiști că Apple intenționează să-și extindă producția de semiconductori. Mai exact, Tim Cook și conducerea companiei sunt interesați de „producție procesoare nucleare pentru laptopuri, modemuri cu cip pentru telefoane și procesoare responsabile de ecrane tactileși scanere de amprente.”

Apple a angajat deja ingineri de la Novatek din Taiwan, lider în producția de procesoare, precum și producătorul de panouri AU Optronics.

Până acum, compania cumpără cipuri de modem de la Intel și Qualcomm, dar analistul Mark Lee consideră că „Apple investește în cercetarea și dezvoltarea cipurilor de modem responsabile de comunicațiile mobile”.

Extras din articol:

Veteranul industriei de cipuri crede că pentru a lucra la astfel de proiect de amploare va fi nevoie de mai mult de o mie de ingineri.

La începutul acestui an, vicepreședintele Qualcomm Esin Terzioglu a condus proiectul de cipuri Apple. Nu ne-ar mira dacă Apple dezvoltă propriul cip de modem, având în vedere că Samsung folosește și modemul Exynos.

Surse au mai spus că Apple încearcă să devină mai puțin dependentă de Intel pentru procesoarele de laptop și să înceapă să-și facă propriile bazate pe ARM.

Desigur, Apple de ani de zile dezvoltă propriile procesoare.

Compania a creat procesoare pentru iPhone, iPad și Apple Watch, cip pentru AirPod-uri fără firși scaner. Ele sunt produse în serie la unități terțe ale Samsung și TSMC. Potrivit unor surse, compania nu intenționează să limiteze producția produselor sale pe teritoriul propriilor fabrici.

Firma de cercetare IC Insights a clasat Apple pe locul patru în lume pentru producerea propriilor procesoare. Compania a fost devansată doar de Qualcomm, Broadcom și MediaTek.

Iată ce crede analistul Shirley Tsai: „Nu contează dacă ești Apple sau Google, în era inteligenţă artificială va trebui să vă dezvoltați proprii algoritmi și tehnologii, să creați aplicații și să construiți ecosisteme la maximum un numar mare parteneri”.

Apple a demonstrat ce se poate realiza prin crearea de procesoare de ultimă generație și OS. Acest lucru este dovedit încă o dată de procesorul A11 Bionic din noile modele de iPhone.

Procesoarele din seria A au permis Apple să-și depășească concurenții. dispozitive Android cere mai mult memorie cu acces aleatorși miezuri pentru a se potrivi Funcționează iOS, iar în era inteligenței artificiale acest lucru va deveni și mai important.

Apple se îndreaptă deja în această direcție: motorul neural din procesorul A11 Bionic este primul dual-core CPU, optimizat pentru algoritmi de învățare automată.

Faptul că Apple își va dezvolta procesoarele pentru laptopuri este evident, dar când se va întâmpla asta? Este imposibil de spus cu siguranță încă. Dar procesorul A11 Bionic a dovedit cu rezultatele testelor că Apple este capabil să creeze procesor puternic si pentru laptop.

Un procesor bazat pe ARM ar permite laptop-uri și mai subțiri cu mai multe baterii puternice. La momentul redactării acestui articol, Apple oferă 200 de posturi legate de producția de procesoare.

În noaptea de 4-5 august, TSMC a început să aibă probleme cu atac de virus. Din această cauză, producția s-a oprit, iar profitul așteptat al producătorului de cipuri pentru trimestrul 3 din 2018 poate scădea. Vă spunem ce s-a întâmplat acolo și ce ar putea afecta acest atac.

Ce fel de TSMC?

TSMC este cel mai mare producător de semiconductori din lume. Această companie își furnizează cipurile către AMD, Nvidia, Qualcomm și Intel. Apple se numără și printre clienții TSMC: a fost un producător contractual de procesoare A11, iar acum face A12 pentru viitoarele modele de iPhone.

Ce s-a întâmplat acolo?

TSMC a fost atacat de un virus la instalarea unui nou software pentru echipamente noi. După aceasta, un virus a pătruns în rețeaua internă a companiei și a infectat instantaneu computerele din mai multe fabrici. Din această cauză, producția s-a oprit timp de 2 zile.

Cine este de vină nu se știe. Dar acest lucru amintește de focar, când multe corporații din întreaga lume au fost forțate să-și suspende activitățile. Din fericire, acest virus a fost apoi lansat, iar Microsoft a lansat o actualizare pentru a-și proteja toți utilizatorii.

Una dintre fabricile TSMC. Când s-a oprit, compania a pierdut o mulțime de bani

Directorul financiar al TSMC, Laura Ho, a declarat pentru Bloomberg că astfel de atacuri au mai avut loc, dar nu au afectat niciodată producția. Ea a decis să tacă în legătură cu detaliile consecințelor:

TSMC a mai fost atacat de viruși înainte, dar este prima dată când un astfel de atac ne afectează producția.

Laura Ho

Ce impact a avut asta?

Oprirea producției companie mare cu clienți cool - un dezastru. Din această cauză, veniturile TSMC în iulie-septembrie pot scădea cu 3% - 253 de milioane de dolari. Înainte de virus, compania plănuia să câștige 8,45 miliarde în această perioadă. Cu toate acestea, TSMC nu va renunța al patrulea trimestru al anului 2018.

Consecințele pentru Apple sunt încă necunoscute. Să reamintim că recent capitalizarea sa a depășit un trilion de dolari, în principal datorită vânzări iPhone X. Poate că anul acesta, la începutul vânzărilor, deficitul de noi iPhone-uri va fi și mai accentuat, dar acest lucru este departe de a fi un fapt - TSMC este pregătit pentru astfel de atacuri, iar consecințele nu vor fi foarte mari. Cu toate acestea, analistul Sanford C. Bernstein Mark Lee a spus că acest lucru va afecta toți clienții producătorului de cipuri.

S-a rezolvat încă problema?

Da, problema a fost rezolvată. 80% dintre fabricile infectate au început să funcționeze din nou pe 5 august, iar 6 toată producția a început să funcționeze din nou pe forță deplină. Această problemă a durat atât de mult să se rezolve deoarece gradul de contaminare din fabrici a variat.

Principalul lucru este că TSMC nu a pierdut nicio dată despre cercetarea sa. In afara de asta, slăbiciune Sistemele au fost deja reparate și astfel de erori nu trebuie repetate.