Apple je fenomenálna spoločnosť. Jej trhový kapitál takmer zdvojnásobuje svojho najbližšieho najbližšieho rivala, spoločnosť Google, a zisky sú podľa Forbesu treťou najväčšou zo všetkých spoločností na svete. Jej takzvaná „vojnová truhlica“ - peniaze, ktoré má v likvidných aktívach - teraz predstavuje viac ako 200 miliárd dolárov. Aj najväčšie banky a ropné spoločnosti sa snažia držať krok.
To umožnilo spoločnosti slávne spoliehať sa na patentovanú technológiu. Zatiaľ čo iné spoločnosti zadávajú externé zdroje, Apple si ho necháva interne, kedykoľvek je to možné. V poslednej dobe sa rozšíril o čipy nájdené v zariadeniach so systémom iOS. Zatiaľ čo spoločnosti Samsung, Microsoft a HTC sa spoliehajú na spoločnosti Qualcomm a Intel, Apple si najal vlastný tím inžinierov, aby pracovali na proprietárnych dizajnoch exkluzívnych pre iPhone a iPad.
Plody tejto práce boli spočiatku skromné, ale s každou novou verziou sa čipová línia Apple od Apple stala hrozivejšou. Inžinieri spoločnosti Cupertino už upozornili ďalších architektov čipov ARM a tí sú v pätách tým najlepším od spoločnosti Intel.
Ako sa to všetko začalo
V apríli 2008 kúpila spoločnosť Apple malú bezkonkurenčnú polovodičovú spoločnosť s názvom P.A. Semi za údajne 278 miliónov dolárov v hotovosti. Spoločnosť založil pred piatimi rokmi Daniel Dobberpuhl, skúsený inžinier, ktorý sa k spoločnosti DEC pripojil až v roku 1976. V 80. rokoch pracoval na veľmi úspešnom MicroVAX. V roku 1998 založil spoločnosť SiByte, ktorá postavila hardvér systému MIPS na princípe MIPS. Túto spoločnosť kúpil Broadcom o niekoľko rokov neskôr.
P.A. Procesor Semi by bol pre MacBook vynikajúcou voľbou.
P.A. Spoločnosť Semi sa zamerala na dizajn čipu s názvom PWRficient. Ako už jeho názov napovedá, bol postavený na základe architektúry IBM Power, ktorú Apple používal vo svojich počítačoch do roku 2005. Myšlienkou bolo postaviť od základu nový čip s kľúčovým cieľom v oblasti výkonu na jeden watt, zatiaľ čo zároveň sa zameriava na vysoko výkonné aplikácie. Jeho prvý čip s názvom PA6T-1682M bežal na frekvencii 2 GHz, ale pri „typickom“ použití spotreboval iba 13 W. Podobný čip Intel z tej doby potreboval okolo 20 až 25 wattov.
Napriek zameraniu na efektívnosť PWRficient bol nie pre mobilné zariadenia. Nakoniec táto kategória skutočne neexistovala a spotreba prvého čipu bola pre malé zariadenia príliš vysoká. Zameranie bolo namiesto toho - dobre, ťažko povedať. Ako každý začínajúci podnik, aj P.A. Semi bola nútená prijať prístup „ak to postavíte, prídu“. Zatiaľ čo hardvér by mohol byť užitočný v čomkoľvek, od superpočítačov po notebooky, spoločnosť nemala žiadne okamžité dizajnové plány.
PWRficient PA6T PA6T mohol byť v skutočnosti vynikajúcou voľbou pre počítače Mac a najmä pre notebooky s OS X. Kombinácia výkonu a efektívnosti v obálke napájania hlboko pod 20 wattov mohla spôsobiť, že hardvér spoločnosti Intel bude bežať za jeho peniazmi. Ako uvádza Register v roku 2006 spoločnosti Apple a P.A. Spoločnosť Semi „vytvorila úzky vzťah“ do tej miery, že start-up „rátal s dohodou“. Namiesto toho si Apple vybral Intel a P.A. Spoločnosť Semi bola prinútená súdiť sa s výrobcami špičkového špeciálneho hardvéru, ako je Mercury Computer Systems.
Je zrejmé, že Apple nezabudol na P.A. Spoločnosť Semi, as, zavŕšila kúpu spoločnosti ako základ svojej vlastnej inžinierskej iniciatívy. Analytici z daného odvetvia si neboli istí, čo všetko si majú prečítať pri akvizícii spoločnosti Apple. Firma zaoberajúca sa dizajnom čipov môže byť použitá mnohými spôsobmi. Apple už mal na výber z množstva ARM hardvéru a Intel rozširoval Atom, ktorý mal konkurovať telefónom aj lacným počítačom. Mnoho komentujúcich dospelo k záveru, že P.A. Semi by sa použil na urýchlenie konkrétnych úloh prostredníctvom špecializovaných čipsetov a radičov, alebo na to, že Apple plánoval využiť talent spoločnosti na pomoc pri upevňovaní implementácie hardvéru získaného od jej partnerov.
Ak spočiatku neuspejete ...
Zatiaľ čo P.A. Čiastočná dohoda poskytla spoločnosti Apple viac ako 150 talentovaných zamestnancov, aby sa rozhodli pre problém s navrhovaním vlastného procesora. Dohoda zjavne nebola bez problémov. Po dvoch rokoch takmer ticha o integrácii startupu do monštra Cupertina sa v marci 2010 objavila správa, že Dan Dobberpuhl opustil spoločnosť niekedy koncom roka 2009.
Tichý nákup spoločnosti Intrinisty od spoločnosti Apple si všimli, až keď zamestnanci zmenili zamestnávateľa na LinkedIn.
Nebol jediný, kto nebol spokojný s tým, ako akvizícia dopadla, pretože niekoľko kľúčových inžinierov sa rozhodlo skočiť z lode v rokoch po prevzatí moci spoločnosťou Apple. Povedali to zdroje mimo záznam New York Times že nejaký P.A. Polopracovníci neboli spokojní s poskytnutím grantov na akcie po zakúpení. Iní analytici špekulovali, že inžinieri jednoducho neboli spokojní s novou prísnejšou podnikovou štruktúrou. V každom prípade sa Dobberpuhl a ďalší inžinieri spojili a vytvorili spoločnosť Agnilux, ktorá bola nezávislá necelý rok pred zakúpením spoločnosťou Google. Samotný Dobberpuhl nezostal v spoločnosti Google, ale niekoľko členov tímu, ktorí zostali, teraz pracuje na systéme Chrome OS.
Spoločnosť Apple nesplnila svoju misiu a hľadala ďalší zdroj talentov, ktorý by mohol okamžite vylepšiť mobilný hardvér spoločnosti. Novým cieľom sa čoskoro stala spoločnosť Intrinsity, spoločnosť zaoberajúca sa návrhom čipov so sídlom v texaskom Austine, ktorá bola založená v 90. rokoch pod názvom Exponential Technology. Rovnako ako u P.A. Spoločnosti Semi, Apple a Intrinisty mali históriu. V polovici 90. rokov, keď bola známa ako Exponential, spoločnosť nadviazala partnerstvo so spoločnosťou Apple pri výrobe nového procesora, ktorý pomáha systémom Mac držať krok s Intelom. Z Cupertina sa však stali otočné dvere a Mac prichádzal o peniaze. Návrat Steva Jobsa dal posledný klinec do rakvy dohody. Rýchlo priniesol späť tradičné návrhy PowerPC vyrábané spoločnosťou IBM.
Porazený, exponenciálny pod novou značkou EVSX, Inc, potom ako Intrinisty. Spolupracoval s čipmi pomocou inštrukčnej sady MIPS a do značnej miery preletel pod radar technologického lisu, ale v roku 2009 sa dostal na prvé priečky vďaka partnerstvu so spoločnosťou Samsung pri vývoji mobilného procesora „Hummingbird“ s frekvenciou 1 GHz. Čip bol dôležitým míľnikom pre všetkých zúčastnených, pretože sa výrazne odlišoval od štandardnej Cortex A8 navrhnutej a distribuovanej spoločnosťou ARM.
Úlohou spoločnosti Intrinisty bola implementácia jedinečného procesu návrhu, ktorý umožnil Cortex A8, zvyčajne taktovanému na 650 MHz, namiesto toho zasiahnuť 1 GHz, ako to bolo v prvom čipe Hummingbird. To bol v tom čase obrovský skok vpred. Väčšina spoločností vyrábajúcich mobilný hardvér sa spoliehala iba na dizajn ARM, ktorý bol možno sem-tam vylepšený.
Steve Jobs predvádza iPhone 4 na konferencii Worldwide Developers Conference 2010. Wikipedia Hummingbird bol úplne kompatibilný s A8 a s inštrukčnou sadou ARM, ale jeho dizajn bol prepracovaný od základu, čo viedlo k omnoho lepšiemu výkonu. V rovnakej lige bol iba Snapdragon od Qualcommu. Skoré telefóny Samsung by pravdepodobne počas roku 2010 nedosiahli silnú pozíciu, ak by spoločnosť Intrinisty nepomohla vytlačiť zo svojich zariadení každý posledný pokles výkonu.
Cupertino to vzal na vedomie a vtrhol do akcie - a Apple nezafúkol svoj nákup. Médiá si to všimli, až keď zamestnanci Intrinisty začali meniť zamestnávateľa, ktorého uviedli na LinkedIn. V tomto zmysle bol tento krok prekvapením, ale na rozdiel od nákupu spoločnosti P.A. Dôvod na získanie produktu Intrinisty bol zjavný: Procesor A4, ktorý poháňal iPhone 4 a iPad, sa objavil súčasne s akvizíciou. Rovnako ako Hummingbird bol založený na ARM Cortex A8, ale dokázal dosiahnuť rýchlosť až 1 GHz. Bodky nie je ťažké spojiť.
Moderný výkonový konkurent spoločnosti Intel
Novo získaný talent sa rýchlo začal využívať. Zatiaľ čo priamy nástupca A4 použil dizajn založený na ARM Cortex A9, model A6, ktorý bol uvedený na trh v roku 2012 pre iPhone 5, sa stal prvým úplne vlastným dizajnom spoločnosti. Model A6, ktorý sa vnútorne nazýva Swift, naďalej používal sadu inštrukcií ARM, ale inak upustil od štandardného dizajnu, ktorý spoločnosť poskytla.
Teardown zo strany Chipworks zistil, že na rozdiel od väčšiny konkurentov, ktorí načrtávajú všeobecné rozloženie procesora so softvérom, bol model A6 ručne navrhnutý. Aj keď je manuálny prístup náročný na prácu a nákladný, zvyčajne vedie k vyššej efektívnosti. Softvér je užitočný, ale nie je kreatívny. Iba tím inžinierov dokáže nájsť neefektívnosť a predstaviť si jedinečné riešenia.
Čo sa týka webových porovnávacích testov, Apple A9 sa takmer vyrovná mobilným počítačom s procesorom Intel, ako je Microsoft Surface Pro 3.
Recenzie iPhone 5 rýchlo a okamžite objasnili, že úsilie nových inžinierov spoločnosti Apple sa vyplatilo. Telefón dosiahol oproti svojmu predchodcovi väčší skok v porovnaní s akýmkoľvek predchádzajúcim telefónom iPhone, čím sa v mnohých porovnávacích hodnotách viac ako zdvojnásobil rýchlosť zariadenia iPhone 4S. IPhone 5 bol v skutočnosti taký rýchly, že bol stále v priaznivom porovnaní s mnohými bežnými mobilnými telefónmi so systémom Android predstavenými v roku 2014, pričom väčšina z nich využívala procesory odvodené zo štandardného dizajnu ARM Cortex A15.
Výkonnostný náskok spoločnosti Apple sa odvtedy iba zvýšil. Jeho najnovší čip A9 (ktorý poháňa iPhone 6S a 6S Plus) ničí konkurenciu vo väčšine benchmarkov a často viac ako zdvojnásobuje skóre svojich najbližších súperov. V porovnávaní webových stránok, ako sú Kraken a SunSpider, sa takmer vyrovná mobilným počítačom s procesorom Intel, ako je napríklad Microsoft Surface Pro 3. Testy GeekBench tiež umiestnili iPhone 6S na vrchol MacBooku s procesorom Intel.
To však neznamená, že iPhone 6S čoskoro prekoná to najlepšie od Intelu, alebo že Apple má teraz výhodu. Situácia je zložitejšia. Porovnať zariadenie so systémom iOS so zariadením so systémom Windows je ťažké nielen z dôvodu rozdielu v operačnom systéme, ale aj z dôvodu, že počítače používajú programy s náročnejšími požiadavkami na pamäť a spracovanie.
Apple iPhone 6S a 6S Plus Jessica Lee Star / Digital Trends Samotné pár minút so zariadením iPhone 6S alebo dokonca iPad Air 2 vám napriek tomu môže povedať, že medzi rýchlo rastúcimi skóre spoločnosti Apple je niečo. Mobilné zariadenia spoločnosti sú bleskovo rýchle. Málokedy váhajú, s ľahkosťou zvládajú viac aplikácií a hrajú minimálne hry rovnako ako počítač s integrovanou grafikou Intel. A to všetko robia v rámci výkonovej obálky, ktorá hanbí najbiednejšie Core M.
Oslovil som Patricka Moorheada, zakladateľa spoločnosti Moor Insights & Strategy, aby som získal perspektívu ohľadom úspechu spoločnosti Apple. Jeho odpoveď bola ostrá.
„V priemysle je skutočne bezprecedentné, že by taký tím mal natáčať taký vysoko kvalitný kremík. Tí, ktorí vyrábajú kremík pre svoje vlastné výrobky, nie sú zvyčajne špičkovými výrobcami v tomto odbore, “uviedol. V skutočnosti neexistuje žiadny nedávny príklad žiadnej spoločnosti, ktorá by dosiahla to isté.
Dizajn čipov nie je hlavným predmetom podnikania spoločnosti Apple, napriek tomu sa mu podarilo poraziť spoločnosti ako Qualcomm, ktoré neexistujú z iného dôvodu. Stratégia vlastného navrhovania hardvéru pre produkty prvej strany, známa ako „vertikálna integrácia“, sa predtým považovala za spoľahlivú cestu k zlyhaniu. Inžinieri spoločnosti Cupertino menia predstavu o tom, čo je možné.
Problémy s výrobou
Dizajn čipov však nebol bez problémov. Rozsah uvedenia produktu Apple sťažuje výrobu dostatočného množstva kremíka. Aj keď spoločnosť dosiahla výrazný pokrok vo výkonnosti, v jednom dôležitom smere sa stále líši od spoločností Intel alebo Samsung. Nevlastní svoje výrobné zariadenia. V dnešnej dobe to väčšina spoločností zaoberajúcich sa návrhom procesorov nerobí.
AMD, Nvidia a Qualcomm sú len niektoré z hlavných mien, ktoré sa spoliehajú na to, že pri výrobe toho, čo navrhujú, závisí od tretej strany. Žiadny z nich však nepredáva v rozsahu spoločnosti Apple, čo viedlo k výrobným obmedzeniam. Príkladom je iPhone 6S, ktorý obsahuje jeden z dvoch podobných čipov zostavených rôznymi zlievarňami. Jedným z nich je TSMC, ktorý využíva 16-nanometrový výrobný proces. Druhým je Samsung, ktorý A9 vyrába svojím 14nm procesom.
To je, rovnako ako toľko úsilia spoločnosti Apple v oblasti dizajnu čipov, mimoriadne neobvyklé. Použitie dvoch rôznych zlievarní zjavne komplikuje zabezpečenie predvídateľného výkonu zariadenia. Rozdiel je príliš malý na to, aby ste si ho všimli mimo kontrolovanej referenčnej hodnoty, ale zjavne to nie je ideálne. Niektorí tento problém nazvali „chipgate“ - zdá sa však, že zatiaľ nezískal trakciu, ako napríklad problém s ohýbaním iPhonu 6 alebo anténa iPhonu 4.
Taiwan Semiconductor (TSMC), budova Fab 5, vedecký park Hsinchu, Taiwan Peellden / Wikimedia Problémom sú aj náklady na dizajn, pretože architektúru nie je možné preniesť z jedného výrobného procesu do druhého iba vylepšením niekoľkých parametrov. Je to zložitý problém, ktorý si vyžaduje jedinečný prístup pre každú zlievarňu. Aj keď je celkový dizajn rovnaký pre čipy spoločností Samsung i TSMC, výrobky nie sú rovnakej veľkosti a majú rozdiely viditeľné pri razbe. To znamená, že Apple musel zdvojnásobiť časť svojej dizajnérskej práce.
Na tento problém neexistuje ľahké riešenie. Aj samotný nákup alebo vybudovanie firmy na výrobu čipov by nemuselo fungovať. Apple musel uzavrieť zmluvu dva najväčšieho svetového výrobcu na získanie dostatočného objemu, takže by interné budovanie podobnej kapacity trvalo roky, aj keby spoločnosť zajtra kúpila jedného z popredných svetových výrobcov. Výroba bude brzdiť dizajn na ďalšie roky.
Jediná cesta je hore
Ďalším čipom naplánovaným na dodávku od spoločnosti Apple je A9X, ktorý sa objaví v iPad Pro tento rok v novembri. Aj keď je stále zahalený do detailov (nikto nevie, aký je jeho takt alebo koľko jadier bude mať), údajne prekonáva 80 percent prenosných počítačov dodaných za posledných 12 mesiacov. Čo je, priznajme si, ďalší spôsob, ako povedať, že prekonáva úctyhodný kus dnes predávaného hardvéru s procesorom Intel.
Viem, znie to smiešne. Ale predstava, že Apple by mohol postaviť svoj vlastný špičkový mobilný kremík, sa ešte pred pár rokmi zdala rovnako smiešna. Krídlo s čipovým dizajnom v Cupertine môže byť mladé, ale má vážne nadanie - a prístup k trezoru spoločnosti Scrooge McDuck.
Patrick Moorhead je s ohľadom na vyhliadky spoločnosti Apple určite optimistický, keď tvrdí: „Myslím si, že vďaka ich hybnosti bude Apple v tejto mobilite pokračovať ešte dlho a dlho,“ a dodáva, „čo sa práve teraz snažia urobiť, je posunúť sa v potravinovom reťazci procesora k procesoru veľkosti stolného počítača. “ Ak A9X splní to, čo sľubuje, mohlo by to vážne narušiť rovnováhu síl v kremíku, najmä medzi spoločnosťami Apple a Intel.
Aj keď sú A9 a A9X pre Cupertino obrovskými výhrami, sú dôležité omnoho viac ako len výsledná hodnota spoločnosti. Výroba najlepších čipov vo svojej triede za päť rokov je výkon, ktorý si každý myslel, že je nemožný - takže sa o to nikto nepokúšal. Keď iPhony a iPady rozširujú svoju výkonnostnú špičku, ostatní s hlbokými vreckami začnú uvažovať, či aj oni môžu navrhnúť svoj vlastný kremík.
