Apple-Halbleiter: Tapfere neue Macs

Aktuelle Berichte von Bloomberg zeigen, dass der Computerhersteller aus Cupertino, CA, von der Intel-Prozessorarchitektur, die in seinen Macintosh-Personalcomputern verwendet wird, zu etwas seinem eigenen Design wechseln kann.

Aber wie würden sie es tun?

Apple hat bereits einige der Grundstein für was wäre ein kostspieliges “Manhattan-Projekt” der Art für das Unternehmen gelegt.

Im Jahr 2008 Apple gekauft PA Semi, ein “fabless” Chip-Design-Firma, die das Unternehmen verwendet hat, um benutzerdefinierte “A-Serie” -Mikroprozessor-Designs, die ein Teil der Produkte des Unternehmens seit der Einführung des A4-Prozessors in das iPhone 4 in 2010, und wurde in allen ihren mobilen Produkten seit verwendet.

Wie andere Systeme auf einem Chip (SoC), die in der Mobil- und Elektronikindustrie eingesetzt werden, basieren die Prozessoren der A-Serie, die auf dem iPhone, dem iPad und dem iPod Touch verwendet werden, auf der ARM-Architektur, die lizensiertes intellektuelles Kapital ist ARM Holdings plc, ein in Großbritannien ansässiges Technologieunternehmen.

ARM Holdings plc baut keine Prozessoren an sich. Es schafft Referenzentwürfe oder “Architekturen”, die im Wesentlichen die grundlegenden Baupläne oder die “DNA”, wie Halbleiter arbeiten, und dann lizenziert diese grundlegenden Designs für andere Unternehmen, die wiederum nutzen sie in ihren eigenen Chips.

Die beliebtesten ARM-basierten Architekturen sind die ARM Cortex-A7, A8 und A9, die 32-Bit-Mikroprozessor-Referenzdesigns sind, die unter anderem in Chips von Apple, NVIDIA, Qualcomm, Texas Instruments und Samsung verwendet werden.

Vor kurzem führte Samsung einen Prozessor namens der Exynos 5, die ARM’s neueste Cortex-A15-Design nutzt und wird in Google Nexus 10 Tablette, die in Kürze zu versenden verwendet wird.

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Der Befehlssatz, den alle diese Prozessoren verwenden, wird als ARMv7 bezeichnet.

Während die grundlegenden ARMv7-kompatiblen Kerndesigns lizenziert sind, haben alle SoCs, die von diesen Firmen hergestellt werden, ihre eigenen Eigenschaften, wie die Anzahl der Kerne und Taktraten, die Pipeline-Anordnung, die Speicher- und Cache-Konfiguration und den Typ der Graphics Processor Units (GPUs) ) benutzt.

Derzeit nutzt Apple Samsung “fab” seine A-Serie Chips mit eigenen ARM-basierte Designs. Es wird gesagt, weg von der koreanischen Elektronikhersteller Riese zu TSMC, einem taiwanesischen Unternehmen, aufgrund der rechtlichen Rift, die zwischen den beiden Unternehmen geschaffen wurde.

Heute verwenden Macintosh-Computer Intel-Chips, genau das gleiche, die auf PCs verwendet werden, auf denen die Microsoft Windows-Desktops und Server-Betriebssysteme ausgeführt werden. Das Verschieben des Macintosh zu ARM-basierten Prozessor-Designs wäre eine schwierige und kostspielige Aufgabe, auch für ein Unternehmen mit den Ressourcen von Apple.

Das erste ist die Frage, wie man tatsächlich das Mac OS auf eine neue Chip-Architektur portieren muss. Vermutlich wurde diese Anstrengung bereits unternommen, auch wenn die derzeitige Generation von A-Serien-Chips nicht leistungsfähig genug ist, um die Bedürfnisse von Apple auf dem Mac zu erfüllen.

In den frühen 2000er Jahren hatte Apple ein geheimes Projekt namens “Marklar”, die Steve Jobs eigene Worte auf der Unternehmens-World Wide Developer Conference im Jahr 2005 verwenden war ein “Just in case” Anstrengungen, um jede sukzessive Veröffentlichung von Mac OS X (at Die auf PowerPC-Chips lief, die von Motorola und IBM Microelectronics hergestellt wurden) über einen Zeitraum von 5 Jahren auf Intel-Chips übertragen.

Vermutlich existiert ein ähnlicher “Marklar-artiger” Versuch oder existiert seit einiger Zeit für ARM irgendwo bei Apple.

Im Gegensatz zum PowerPC-zu-Intel-Übergang, bei dem der Mac Chips gezielt auf seine 2-jährige Übergangszeit angewendet hatte und die erwiesene Desktop-Prozessoren in Windows-Computern, ein Übergang von Intel zu ARM oder eine Prozessorarchitektur von Apple Deisgn wäre eine viel schwierigere Anstrengung.

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Um auf Desktop- oder Laptops laufen zu können, die viel anspruchsvollere, CPU-intensive Anwendungsanforderungen wie HD-Videobearbeitung mit Final Cut Pro und anderen “Killer-Apps” wie Adobe Photoshop und die Aperture-Fotobearbeitungssoftware von Apple benötigen, Mac benötigt 64-Bit-Prozessoren.

Zusätzlich müsste Mac OS X wahrscheinlich angepasst werden, um deutlich mehr Kerne zu behandeln, als es jetzt (vielleicht so viele wie 32 oder sogar 64), um “Scale out” auf ARM, mit Clustern von Kerne.

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Im Augenblick ist der OS-Kernel nicht stark parallelisiert, auch nicht die Anwendungsarchitektur von Mac OS X.

Darüber hinaus laufen ARM-Prozessoren, wie sie heute existieren, nur auf einer 32-Bit-Architektur. Vor kurzem kündigte ARM ARM-Cortex A50, die ein Low-Power-64-Bit-Chip-Design, das jetzt lizenzierbar für Chip-Hersteller ist.

Advanced Micro Devices (AMD) hat bereits Pläne für die Produktion von Server-Chips angekündigt, die die neue A50-Architektur einsetzen, und zwar mit GlobalFoundries, einer privaten Tochtergesellschaft, die 2009 als eigenständiges Unternehmen ausgegliedert wurde.

Allerdings wird es nicht erwarten, dies zu tun, bis zu einem gewissen Zeitpunkt im Jahr 2014, und es könnte später sein, oder vielleicht sogar nie, in Anbetracht der jüngsten finanziellen Probleme der AMD und fragwürdige Lebensfähigkeit als going concern. So sind wir vermutlich mindestens 2 Jahre vom Sehen eines wirklichen A50-gegründeten Spanes von jedermann, der Entwürfe verwendet, die nie in der freien Wildbahn geprüft worden sind.

Das ist ein großer Unterschied von Macs verlassen PowerPC und Landung auf bewährten Desktop-Desktop-Chips im Jahr 2006.

Vermutlich könnte Apple den A50-Blueprint von ARM lizenzieren und eine eigene Linie von 64-Bit-Halbleitern erzeugen und diese für den Einsatz auf Desktop- und Laptop-Computern optimieren und weiterhin das “Fabbing” an TSMC und andere Firmen auslagern.

Aber es ist viel wahrscheinlicher, dass Apple versuchen würde, eine Firma wie GlobalFoundries kaufen und halten Halbleiterproduktion vollständig internalisiert.

Die andere Möglichkeit besteht darin, mehr von diesem Bargeld zu nutzen und Immobilien in Asien oder Lateinamerika (wie Brasilien oder möglicherweise sogar Mexiko) zu kaufen und neue “Fabs” von Grund auf neu zu bauen. Dies wäre viel ehrgeiziger dann kaufen jemand anderes fabs, und wahrscheinlich viel teurer.

Allerdings würde es einen konstanten und dedizierten Anbieter von Chips für den Mac und die iDevices garantieren, was das Unternehmen kämpft, um mit der enormen Nachfrage nach ihren Produkten Schritt zu halten.

Zusätzlich zu den Konstruktionen, die auf ARM basieren, gibt es auch die Möglichkeit, dass Apple etwas völlig Unerwartetes tun könnte, was eine andere Chip-Architektur erlauben würde, die keiner ihrer Konkurrenten benutzt (wie IBMs POWER oder Oracle’s SPARC, die beide sind Leistungsstarke 64-Bit-RISC-Chip-Familien) oder eine völlig neue Chip-Architektur, die ausschließlich für den eigenen Gebrauch zu bauen.

Es gibt eine Reihe von Gründen, warum dies sinnvoll ist. Apple wollte schon immer Unabhängigkeit vom Rest der Industrie, sei es das eigene Betriebssystem oder die Verwendung von proprietären Komponenten.

Während die Lizenzierung von ARM intellektuellem Kapital und das Spinnen ihrer eigenen kundenspezifischen Versionen der Architektur in ihren eigenen Chips ihnen ein Bein auf ihre Konkurrenten gegeben hat, besteht immer die Möglichkeit, dass die britische Firma von einem britischen oder europäischen Unternehmen oder möglicherweise sogar einem anderen gekauft werden könnte Amerikanischen oder asiatischen Gesellschaft, die den Interessen von Cupertino feindlich gegenüberstand.

Sicherlich möchte Apple gerne ARM Holdings plc besitzen und die Architektur von seinen Mitbewerbern behalten. Mit über $ 100B in baren Vermögenswerten, hat es mehr als genug Geld, um das Unternehmen zu kaufen, die zum Zeitpunkt dieses Schreibens wurde bei rund $ 15B bewertet und hat an Traktion an der Börse im Laufe des letzten Jahres gewonnen.

Allerdings würde dies nur Apple die Entwürfe, vorausgesetzt, dass die britische Regierung und die Europäische Union würde sogar erlauben, so etwas, was nicht wahrscheinlich ist, was wäre klar als wettbewerbswidrig bewegen durch das Unternehmen.

Selbst durch den Besitz von ARM, würde Apple noch brauchen, um eigene Fabs, und ARM ist völlig fabless. So scheint es, dass Kauf / Gebäude fabs, und die Schaffung eines neuen Prozessor-Design von Grund auf ist wahrscheinlich, was das Unternehmen zu tun, langfristig.

Um dies zu tun, muss Apple nicht nur viel Geld für diese Bemühungen investieren, um Infrastruktur zu bauen, sondern es muss auch erheblich amp-up seiner internen Design-Bemühungen und mieten eine Menge neuer Halbleiter-Designer, vermutlich pochiert Intel und anderen Unternehmen, bis zu Ebenen vergleichbar, was ARM, Intel, IBM Microelectronics und Oracle hat für ihre eigenen einzigartigen Chip-Design-Bemühungen.

Das Ergebnis wird die vierte derartige Übergangsanstrengung für die Flaggschiff-Computersysteme des Unternehmens seit ihrer Einführung im Jahr 1984 darstellen. Wenn diese Systeme erscheinen, ist unbekannt. Ich postulierte vor ein paar Jahren konnten wir sie schon im Jahr 2015 sehen, aber dies könnte später sein.

Wenn sie auftauchen, werden sie Brave New Macs sein. Und sie werden das Gesicht von Apple für immer ändern.

Wann erscheinen die “Brave New Macs”? Und werden sie mit 64-Bit-ARM-Architektur oder etwas von Apples eigenen Schöpfung? Sprechen Sie zurück und lassen Sie mich wissen.

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