Apple işlemci modüllerinin gözden geçirilmesi. Mac İşlemcilerinin Bugünü ve Geleceği: PowerPC ▸ Intel x86 ▸ ARM? Apple TV deneyimi

iPhone kullanıcıları 6s, cihazın inanılmaz hızına ve arayüzün düzgünlüğüne dikkat çekiyor. Apple'ın akıllı telefonlar veya tabletler olsun, amiral gemisi ürünlerini en güçlü donanım çözümleriyle donatması şaşırtıcı değil. Üzerindekilerin en iyisi şu an A9 işlemcidir.

SoC veya Çip Üzerinde Sistem A9 tescillidir Apple tarafından geliştirildi... 64 bit işlemci, iki yüklenici tarafından 14 veya 16 nm teknolojisi kullanılarak üretilmiştir: Samsung ve TSMC. Şirketin mühendislerinin kredisine, not edilmelidir ki sentetik testler performans açısından A9'u birinci sıraya koydu. Ama bu her zaman böyle değildi, her şeyin nasıl başladığını hatırlayalım.

2010'dan önce Apple'ın yılı Samsung'un gelişmelerini kullanmak zorunda kaldı. Ancak iPad gibi devrim niteliğinde bir cihazın piyasaya sürülmesi, kökten farklı bir yaklaşım gerektiriyordu. Sonuç, Apple'a entegre edilmiş ilk özel mobil mikroişlemciydi. Tablet bilgisayar... A4 yongası 1 GHz hızında çalışıyordu ve maksimum 500-800 mW güç tüketimine sahipti. Mimariye dayalıydı KOL Korteks A8 ve 45nm'de üretildi teknolojik süreç... Daha sonra ortaya çıktığı gibi, Steve Jobs'un kendi donanım platformunu piyasaya sürme kararı önemli bir stratejik adım olarak ortaya çıktı.

Analist Stephen Cheney'e göre, Intel'in bu pazardaki başarısına ve güçlü konumuna rağmen Apple, seçkin elektronik üreticisine baskı yapmayı başardı. Jobs'un ekibinin başarısına çok az kişi inandı ve Microsoft CEO'su Steve Ballmer açıkça güldü orijinal iPhone... Yine de, elma liderliği işlemciler sağlamaya kararlıydı.

2008 yılında, Apple şirketi, çip üzerinde sistemlerin enerji verimli gelişimi ile tanınan küçük bir kuruluş olan PA Semi'yi 278 milyon dolara satın aldı. Takip eden yıllarda, Apple'ı sonunda pazar lideri haline getiren birkaç dönüm noktası satın alma da oldu.

Unutulmamalıdır ki donanım iPhone doldurma ve iPad yazılımla yakından ilgilidir. iOS mobil işletim sistemi sadece en kısa sürede pazarı fethetmek, aynı zamanda yüz binlerce programcıya iş sağlamak. Rakip şirketler bile Apple müşterilerinden kendi müşterilerinden çok daha fazla para kazanıyor. Örneğin, YouTube, Google Arama gibi popüler hizmetleri alın, Google haritaları bu internet devi milyonlarca dolarlık kar getiriyor.

Ancak "A" serisi çiplerin avantajları burada bitmiyor. büyük rol kullanıcı deneyimi optimizasyon yazılımı oynatır. Rakipler satın alabilir veya geliştirilen lisansı alabilir elma teknolojisi onları yol boyunca cihazlarına tanıtarak. Ancak, sadece program kodu bu, iOS'un kalbinde yer alır. Bu nedenle, 3D Touch işlevinin Android cihazlarda iPhone 6'larda bulunan formda uygulanması son derece zor olacaktır.

Apple, kurucusunun ve beyninin öngörüsüyle gelişmeye devam ediyor. Gördüğünüz gibi, ateşli bir bilgiç ve Zen uygulayıcılarına bağlı Steve Jobs gerçek bir görücü olduğu ortaya çıktı.

Bugün dikkatinize Pierre Lebeaupin'in "iOS Geliştiricilerinin Hakkında Bilmesi Gereken Bazı Şeyler" makalesinin bir yeniden anlatımını sunuyoruz. ARM mimarisi"(" iOS geliştiricilerinin ARM mimarisi hakkında bilmesi gereken birkaç şey ") 19 Temmuz 2010 tarihli (ekler 25 Eylül 2011 tarihli) Wandering Coder tarafından yayınlandı. Bu materyalin yalnızca geliştiriciler için değil, aynı zamanda aynı zamanda mobil cihazlar için uygulama geliştirme sorunlarıyla ilgilenen herkese işletim sistemi iOS ve dahili cihaz Apple'dan popüler tabletler ve akıllı telefonlar.

iPhone'da NEON'a Giriş üzerinde çalışırken, okuyucuların iOS cihaz işlemcileri hakkında biraz bilgisi olduğunu varsaydım. Çevrimiçi tartışmalar sırasında, bu bilgilerin bir kısmının maalesef birçok kişi tarafından bilinmediğini fark ettim. Ayrıca bu bilgilerin iPhone programlama için (sadece NEON ile ilgileniyorsanız değil) aynı dilde program yapsanız bile faydalı bir yardımcı olacağına inanıyorum. yüksek seviye Amaç-C. Bu bilgi olmadan yapabilirsiniz, ancak buna sahip olmak bir iPhone yazılım geliştiricisi olarak niteliklerinizi artıracaktır.

giriş bilgileri

Yakın zamanda tanıtılan tüm iOS cihazları, ARM tabanlı işlemcilere dayanmaktadır. Okuma sırasında görebileceğiniz gibi bu malzemenin, bu mimari, platformlarda alışık olduğunuzdan biraz farklıdır. masaüstü sistemler, hem x86 hem de PowerPC'yi içerir. Tabii ki, ARM mimarisi ne son derece uzmanlaşmış ne de niş. Neredeyse hepsi cep telefonları(ve sadece akıllı telefonlar değil) bu tür işlemcilere dayanır, neredeyse tüm MP3 çalarlar gibi hemen hemen tüm iPod'lar onlara dayanır. aynı mimari çoğu PDA ve Cep Bilgisayarında bulunur. Nintendo konsolları ayrıca GBA'dan beri ARM tabanlıdır. Artık TI ve HP'den bazı hesap makinesi modelleri bile ARM tabanlı işlemcileri temel alıyor. Geçmişten bahsedecek olursak, Newton'un da bir ARM işlemcisi olduğunu (Apple'ın uzun süredir ARM yatırımcısı olduğu biliniyor) hatırlatmakta fayda var. Ve bunlar, yardımcı roller oynayan çok çeşitli ARM işlemcilerini saymazsak, yalnızca bilinen cihazlardır.

ARM işlemciler küçük boyutlarıyla ünlüdür, Düşük güç tüketimi ve yüksek performans (elbette kendi kategorisinde). Bu işlemciler, tıpkı x86 gibi büyük endian düzenindedir. MIPS, PowerPC ve diğerlerini içeren RISC işlemcileri de vardır. Simülatörün ARM için yazılan kodu çalıştırmadığına dikkat edilmelidir. Simülatörde çalıştırmak için uygulama x86 mimarisi için derlenir ve bu mimariye özgü olarak yürütülür. Bu nedenle uygulama, amaçlanan cihaz tipi üzerinde test edilmelidir.

Birçok işlevin kullanıldığı üç yeni iPhone tanıtıldı makine öğrenme... Bu, özel olarak uyarlanmış bir işlemci olmadan mümkün olmazdı. Diğer gadget üreticilerinin aksine Apple kendi çiplerini tasarlıyor. Wired yayını, şirketin bunu nasıl yaptığını ve bunu yapmak için ne kadar para gerektiğini anlattı.

Birkaç yıl önce, şehirdeki mühendisler şunu düşündü: iPhone kamera sinir ağları olarak bilinen güçlü yeni makine öğrenimi algoritmalarıyla daha akıllı hale gelebilir. Fikirlerini hemen Başkan Yardımcısı Tim Millet ile paylaştılar.

Millett, bir işlemci mühendisleri ekibine liderlik ediyor. iPhone X'te eklediler yeni portre modu insanların yüzlerindeki aydınlatmayı ayarlayabilir ve arka planı ustaca bulanıklaştırabilir. Bütün bunlar ana sisteme eklenen yeni bir modül sayesinde iPhone işlemci- makine öğrenimi için uyarlanmış bir sinir motoru. Onun sayesinde Face ID engelleme sistemi ortaya çıktı.

iPhone mühendislerinin, Face ID gibi özellikleri çalıştırmak için işlemciyi kendilerinin tasarlayabilmeleri, Apple'ın sıra dışı donanım stratejisinin faydalarını gösteriyor. Çoğu bilgisayar ve gadget üreticisi, cihazları için Intel, Qualcomm veya Samsung gibi yarı iletken üreticilerinden çip satın alır. Apple ise 2010 yılından bu yana üçüncü taraf bir şirket tarafından özel olarak üretilen işlemciyi kendisi tasarlıyor.

Geçen hafta Apple üç sundu yeni iPhone'lar... Tüm cihazlar, Millett'in ekibi tarafından tasarlanan A12 Bionic adlı yeni bir işlemci üzerinde çalışıyor. Bunu oluşturmak için, bir mobil cihazdaki diğer eşdeğer çiplerden daha gelişmiş teknolojiler kullanıldı. Boyut bireysel elemanlar transistörler A12 - 7 nanometre, bu da 3 nanometreden daha az önceki iPhone... Böylece Apple 6,9 ​​milyar transistör sığdırabildi - geçen yıldan 2,6 milyar daha fazla.

Böylece grafik işlemcisiçok daha güçlü ve sinirsel motor daha büyük. Geçen yıl saniyede 600 milyar işlem yapabiliyordu, bugün ise 5 trilyon.

Millett, bu güncellemelerin, kullanıcıların bir fotoğraf çekildikten sonra alan derinliğini ayarlamasına olanak tanıyan geliştirilmiş Portre Moduna katkıda bulunduğunu iddia ediyor. Ayrıca artırılmış gerçeklik daha da doğru ve gerçekçi hale geldi. Artık bir sinir motoru da mevcut. üçüncü taraf geliştiriciler, daha fazlasını yaratmak için daha fazla uygulama AI'ya dayalı.

Yazılım ve donanım üzerindeki eşzamanlı çalışma, iPhone satışlarının büyümeyi durdurduğu şu anda Apple için özellikle değerlidir. Şirketin teşvik etmek için yeni özellikler bulması gerekiyor iPhone sahipleri cihazlarınızı güncelleyin. Samsung da onlar için akıllı telefonlar ve işlemciler üretiyor ancak iki sektör Apple gibi iç içe değil ve Koreli şirket işlemcilerini diğer cihaz üreticilerine satıyor.

Apple, yeni A12 yongalarını kimin yaptığını belirlemedi. Sektörde Tayvanlıların konuştuğu konuşuluyor. TSMC şirketi... Geçen Ekim ayında bir TSMC etkinliğinde, Apple'ın COO'su TSMC'nin tek tedarikçi Yeni iPhone ve iPad çiplerini bir yıldan kısa bir sürede 1,5 milyar Apple çipi ürettiği için övdü.

Bu doğruysa, Apple çok harcamak zorunda kaldı. Moor Insights & Strategy yarı iletken analisti Patrick Moorhead, "Üretim kaynaklarını rezerve etmek ve ilk sırada olmak için çok para harcıyorlar" diyor. Apple, mali yıl sonuna kadar sermaye harcamalarının 17 milyar dolar olacağını söylüyor. Bu, Jobs'un ilk öngörülen projeyi açıkladığı 2010'da şirketin harcadığının sekiz katıydı. elma çipi iPhone 4'te.

elma en çok sevgili şirket ama yakında çip tasarımcıları daha da büyük bir güçle karşı karşıya kalacaklar - fizik yasaları. Endüstri, 2020'de 5nm transistörlerin ortaya çıkacağından emin. Bunların nasıl daha da azaltılacağı henüz belli değil. Moore Yasası olarak adlandırılan transistörlerin uzun vadeli üstel büzülme eğilimi yavaşladı ve muhtemelen durdu.

Apple'ın stratejisi, transistörlerin azalması durursa veya durduğunda çalışmaya devam edebilir. İşlemci tasarımı, silikon çiplerden en iyi şekilde yararlanmanın ana yolu olabilir ve tam kontrol iPhone üzerinden Apple daha fazla esneklik sağlayacaktır.

Millett, geliştiricilerin artık daha da geniş düşündüklerini belirtmesine rağmen, ekibin planları hakkındaki soruları yanıtlamayı reddediyor. “Baştan sona bir işlemci geliştirmemiz birkaç yılımızı alıyor” diyor. Apple'ın California merkezinin derinliklerinde bir yerde, bir sonraki iPhone'lara yeni özellikler getirecek donanım zaten geliştiriliyor.

2017'nin sonuna kadar piyasada iPhone 8, iPhone 8 Plus ve iPhone X'i hız açısından atlayabilecek en az bir cihazın görünmesi olası değildir.

Apple'ın bunu nasıl başardığını anlamaya karar verdik. üretken işlemciler, bunun için kendi kapasitelerine sahip olmamasına rağmen.

A11, mobil pazardaki en güçlü çiptir

A11 işlemci, iki büyük performans çekirdeği ve dört küçük enerji verimli çekirdek üzerine inşa edilmiştir. A10'dan temel farkı, sinir ağlarıyla çalışmak için özel bir çipin varlığıdır.

Bu, iPhone 8, iPhone 8 Plus ve iPhone X'te bulunan işlemci, en çok kullanılan üç hızlı akıllı telefonlar bugün. Performansı amiral gemisi rakiplerinden neredeyse 2 kat daha yüksek.

Geekbench 4 çok çekirdekli testinde en hızlısı:

• Apple iPhone 8 Plus - 10,472
• Apple iPhone 8 - 10.170
• Apple iPhone X - 10,051
• Samsung Galaksi Notu 8 - 6,564
• Bir Artı 5 - 6.542
• Samsung Galaxy S8 - 6.295

Her A11 işlemcisi, 10 nm üretim süreci kullanılarak üretilir ve yalnızca azami hız değil, aynı zamanda enerji verimliliğinde de son noktadır.

Tayvanlı şirket TSMC, sözleşmeli olarak çalışan A11 çiplerinin üretiminden sorumlu. Ve Apple'ın kendisi değil gerekli kapasiteler işlemcilerin seri üretimi için.

iPhone X, bazı MacBook Pro'lardan bile daha güçlü çıktı

iPhone 8, iPhone 8 Plus ve iPhone X, Geekbench 4 çok çekirdekli testinde 10K işaretini kıran ilk mobil cihazlardır.

Ve bu sayıları daha da görkemli hale getirmek için 13 inçlik MacBook Pro 2017 çift çekirdekli Intel çekirdek i5 Kaby gölü yaklaşık 9 bin puan kazanıyor.

Teoride A11 Intel'den daha hızlı Core i5 Kaby Gölü%10'da

Tabii ki, pratikte mobil işlemci akıllı telefonlara kurulu olması, başlangıçta tamamen farklı görevleri olduğu için tam teşekküllü olanı geçemez.

A11, yalnızca hız için değil, aynı zamanda enerji verimliliği için de tasarlanmıştır. A Intel çözümü aksine - öncelikle performans için. Ancak test sonuçları hala gösterge niteliğindedir.

Rakiplerin hiçbiri Apple'ı neden yakalayamıyor?

Tayvanlı TSMC firması fason üretici olduğu için doğrudan Apple için işlemci geliştirmiyor. Sadece seri üretimden sorumludur.

Apple'ın aslında ortağına makinelerini işte kullandığı hazır "klişeler" gibi bir şey getirdiği ortaya çıktı. Teknolojiyi boşaltmak için zaman yok.

ile benzer bir durum oldu Samsung tarafından akıllı telefonlar için işlemci üreten elma hala bir yıl önce. Cipsleri bir rakip için kendisinden daha iyi yaptığı ortaya çıktı.

Elbette teknolojiyi kendiniz için veya satılık olarak hızlı bir şekilde kopyalama yeteneğinin yanı sıra, Apple'dan bir nedenden dolayı para alan mühendislerin çalışmaları çok önemlidir.

Ancak mühendislerin çalışması yazılım olmadan bir anlam ifade etmeyecektir, bu yüzden Apple'da çalışan geliştiricilerle el sıkışmak istiyorum.

Apple'ın çevirdiği nette zaten düşünceler var yazılım donanımın içine. Cihazları sadece donanım sayesinde değil, aynı zamanda yazılım sayesinde de hızlı çalışıyor.

Evet, iOS 11 o kadar iyi çalışmıyor ve kesinlikle İşler kapsamında gerçekleşmedi. Ama aksi takdirde yazılımın ortak üretimi ve donanım açıkça kendilerini hissettiriyorlar.

Ayrıca Apple'ın işlemcileri kendi geliştirmesi, Qualcomm gibi pazar devlerinden satın almaması da çok önemli. Rakipler kendilerine ait bir şeyler yapmaya çalışıyor ama Snapdragon'dan kaçamazsınız.

Neden çoğu rakip kendi işlemcilerini yapmıyor veya Apple'ın fason üretim yolunu izlemiyor? Burada garip bir şey yok.

Ve bu durum Android cihazların kötü şöhretli parçalanmasına geri döndük. Birçoğu var ve hemen hemen her amiral gemisi Snapdragon 835'e sahip olmasaydı çok sıkı olurdu.

iPad Pro 2018, üretkenlik canavarları olduğunu kanıtlayacak

Apple'ın kullanacağı işlemcilere ilişkin ilk veriler iPad Pro 2018 yılında. Ve bu bir veba, yoldaşlar. Görünüşe göre şirket çekirdeklerden acı çekti.

büyük ihtimalle iPad profesyonel yeni nesiller, A11x Bionic işlemciyi kuracak. Altı yerine sekiz çekirdek alacak. Ayrıca 7 nm proses teknolojisi ve "su soğutma".

asıl soru 2018- tüm güç nasıl sakinleştirilir yeni iPad'ler profesyonel

TSMC'ye yakın kaynaklar, sorumlu olmaya devam edecek seri üretim işlemciler sözleşmeli olarak, üç çekirdeğin yüksek hızlı ve beşinin ekonomik olacağını açıklığa kavuşturuyorlar.

Büyük olasılıkla, ultra hızlı yongalarla birlikte iPad Pro 2018 ayrıca bir modül alacak ön kamera TrueDepth'in daha modaya uygun ve genel olarak tanınabilir olması.

Yeni Apple mobil cihazları için beklentiler nelerdir?

Tabii ki, modern sistemlerde kurulu olanın performansı ne kadar yüksekse mobil cihaz işlemci, bu yüzden daha iyi görünüyor - özellikle enerji verimliliğine odaklanmayı düşünürsek.

Yine de, bugün bana öyle geliyor ki, yeni kapasiteler geliştiricileri daha iyi yazılımlar yapmaya zorlamaz - tam tersine.

Yeni saçmalık- nasıl daha hızlı işlemciler, optimizasyona daha az dikkat

Ve bu durumda en çarpıcı örnek, özel bir Apple motorundaki artırılmış gerçekliktir. iOS'un piyasaya sürülmesi 11. iPhone 6s ve üzeri cihazlarda çalışır. Ama o iPhone 7'de aptal.

Görünüşe göre geliştiriciler optimizasyon üzerinde çalışmaktan henüz yeni ayrıldılar. En çok cips en yeni iPhone'larçek, iyi, normlar. Hala gelecekte iOS yazılımında olumlu değişiklikler olmasını umuyorum. Her şey.

4-5 Ağustos gecesi TSMC ile sorunlar yaşamaya başladı. viral saldırı... Bu nedenle üretim durdu ve çip üreticisinin 2018'in 3. çeyreği için beklenen karı düşebilir. Size orada neler olduğunu ve bu saldırının neleri etkileyebileceğini anlatacağız.

TSMC nedir?

TSMC, dünyanın en büyük yarı iletken üreticisidir. Bu şirket yongalarını AMD, Nvidia, Qualcomm ve Intel'e tedarik ediyor. Apple aynı zamanda TSMC'nin müşterisidir: A11 işlemcilerin sözleşmeli üreticisiydi ve şimdi gelecekteki iPhone modelleri için A12 üretiyor.

Orada ne oldu?

TSMC, yeni donanıma yeni yazılım yüklendiğinde bir virüse saldırdı. Bundan sonra, içinde Dahili ağşirkete bir virüs girdi ve birkaç fabrikadaki bilgisayarlara anında bulaştı. Bu nedenle üretim 2 gün durmuştur.

Kim suçlu bilinmez. Ancak bu, dünya çapında birçok şirketin faaliyetlerini askıya almak zorunda kaldığı bir enfeksiyon salgınını hatırlatıyor. Neyse ki, o zaman bu virüs ve Microsoft, tüm kullanıcılarını korumak için bir güncelleme yayınladı.

TSMC fabrikalarından biri. Durduğunda, şirket çok para kaybetti.

TSMC CFO'su Laura Ho, Bloomberg'e daha önce bu tür saldırıların olduğunu ancak bunların üretimi etkilemediğini söyledi. Sonuçların ayrıntıları hakkında sessiz kalmaya karar verdi:

TSMC daha önce virüsler tarafından saldırıya uğradı, ancak bu tür bir saldırı üretimimizi ilk kez etkiledi.

Laura Ho

Bunun etkisi nedir?

Üretimin durdurulması Büyük şirket havalı müşterilerle - bir felaket. Bu nedenle TSMC'nin Temmuz-Eylül aylarındaki geliri %3 - 253 milyon dolar düşebilir.Virüs öncesi şirket bu dönemde 8.45 milyar kazanmayı planlıyordu.Ancak TSMC pes etmeyecek ve arayı kapatmayı planlıyor. 2018'in dördüncü çeyreği.

Apple için etkileri hala bilinmiyor. Son zamanlarda kapitalizasyonunun esas olarak nedeniyle bir trilyon doları aştığını hatırlayın. iPhone satışları X. Belki bu yıl satışların başlangıcında, yeni iPhone'ların kıtlığı daha da fazla olacak, ancak bu gerçek olmaktan çok uzak - TSMC bu tür saldırılara hazır ve sonuçları çok büyük olmayacak. Ancak Sanford C. Bernstein analisti Mark Lee, bunun yonga üreticisinin tüm müşterilerini etkileyeceğini söyledi.

Sorunu zaten çözdünüz mü?

Evet, sorun çözüldü. Enfekte olan fabrikaların %80'i 5 Ağustos'ta yeniden başladı ve 6'sı tüm üretim yeniden başladı. tam güç... Fabrikalardaki enfeksiyon derecesi farklı olduğu için bu sorun çok uzun süre çözülmüştü.

Ana şey, TSMC'nin araştırması hakkında herhangi bir veri kaybetmemesidir. Dışında, zayıflık sistemler zaten ortadan kaldırılmıştır ve bu tür hatalar tekrarlanmamalıdır.