ARM для Mac. Зачем Apple переход на собственные чипы

«Куа́лкомм»[2] (Qualcomm Inc.) — компания по разработке и исследованию беспроводных средств связи, а также SoC, расположенная в Сан-Диего, Калифорния, США.

Что такое архитектура ARM и ядра процессоров iPhone, iPad, iPod

Если более детально то в основе процессоров архитектура ARM. ARM архитектура — это набор команд которые поддерживает процессор. Набор команд разрабатывает компания ARM Limited, также компания разрабатывает ядра процессоров. ARM лицензирует другим компаниям право производить процессоры с использованием набора команд в своих процессорах и ядер разработанных ARM.

Компании которые лицензируют у компании ARM право разрабатывать процессоры с архитектурой ARM. В своих лабораториях разрабатывают собственные процессоры. Берут ядра объединяют их в пул, разрабатывают как они будут взаимодействовать между собой и с памьятью, добавляют графические ядра, модули GSM, WiFi и так далее. В итоге получается процессор. Так в лоборатории Apple делают процессоры. Свои процессоры Apple обознчает A10, A11, A12, A13.

Первый чипсет и разработка собственных ядер

Первый чипсет, произведенный и выпущенный Qualcomm – это Snapdragon S1 MSM7225, на базе которого работали смартфоны HTC Tattoo, HTC Wildfire, HTC Aria, Huawei U8500 (2009 год). Он имел одно ядро, работающее на тактовой частоте 528 МГц. Такой чип поддерживал запись и воспроизведение видео с разрешением 720р, камеру до 12 мегапикселей, а также Wi-Fi, Bluetooth и память типа DDR1. Выполнен этот чипсет был по техпроцессу 65 нанометров. Кроме того, ядро Scorpion было более энергоэффективным, чем его «старший брат» Cortex-A8.

Следует также обратить внимание на структуру маркирования. У компании Qualcomm всегда имелось четыре семейства чипсетов: S1, S2, S3 и S4. В линейке Snapdragon S4 процессоры разделились на группы Play, Plus, Pro, Prime – по возрастанию производительности. Однако чипы Prime не были выпущены. Чуть позже производитель провел ребрендинг. Процессоры пятого поколения были разделены на 4 линейки, уже хорошо нам знакомые. Они имеют номера 200, 400, 600, 800. Чем выше цифра, тем более мощным и функциональным является процессор. Такая классификация была принята в 2013 году.

Первый чипсет и разработка собственных ядер

Однако ребрендинг – не единственное событие в жизни компании в это время. До его проведения специалисты из Qualcomm разработали еще одно собственное ядро, получившее название Krait. Крайт – это, к слову, очень опасная и ядовитая змея. Или же крайт-дракон – обитатель планеты Татуин из вселенной «Звездных войн». Тем не менее, во многих чипсетах этого производителя все еще встречаются процессорные ядра серии Cortex-A. Qualcomm также представила миру технологию асинхронной работы ядер, когда они независимы друг от друга и, соответственно, более экономно расходуют энергию. Также Qualcomm стала первой компанией, интегрирующей LTE-модем в мобильный чипсет.

Читайте также:  Вышла вторая бета-версия iOS 14.3 и iPadOS 14.3

Ядро Krait впервые было использовано в чипсете Snapdragon S4 Play. Однако широкое распространение оно получило в Snapdragon 400. Чуть позже в этом процессоре стали использовать Krait 300. В 2013 году четыре ядра Krait 300 стали основой процессоров Snapdragon 600 и 602А.

Плюсы и минусы процессоров Qualcomm

Чипы для смартфонов, разрабатываемые американцами, имеют немало преимуществ.

  • Тонкий техпроцесс. Американский производитель постоянно стремится переводить имеющиеся архитектуры на новый техпроцесс, как только это становится возможно. В первую очередь по самым лучшим технологическим нормам производят процессоры для смартфонов-флагманов, а затем на новые линии переводят и более доступные продукты.
  • Ядра собственной разработки. Разработчики Qualcomm, при создании своих лучших SoC для флагманов, не просто берут готовые микроархитектуры ARM (которые выходят под кодовыми именами Cortex). Они дорабатывают их, чтобы повысить производительность и сделать лучше оптимизацию аппаратных ресурсов.
  • Собственная графическая подсистема. За обработку графики в чипсетах для смартфонов Qualcomm используют собственные графические процессоры серии Adreno. Компания полностью отвечает за их создание, начиная с этапа инженерных идей и заканчивая запуском в серию. Благодаря этому быстродействие флагманских ГП лучше, чем у соперников.
  • Мощные сотовые модули. Модемы связи в составе чипов Snapdragon лучше тем, что разрабатываются с учетом всех новых веяний в технологиях. К примеру, поддержку LTE Cat. 12 в них начали внедрять еще до того, как ее начали обеспечивать сотовые операторы. Кроме того, у модемов Qualcomm список поддерживаемых сетевых стандартов (GSM, HSPA, CDMA, LTE) шире, чем у MTK.
  • Оптимизированное энергопотребление. Компания работает не только над производительностью, но и энергоэффективностью, даже в рамках одного техпроцесса. Так, переход с Snapdragon 820 на 821 на несколько процентов ускорил чипы, и на те же несколько процентов снизил расход энергии (хотя архитектурные различия между моделями совсем минимальны).

Однако, имеются у них и некоторые недостатки.

  • Высокая цена. Используя передовые технологии, компании (и ее партнерам) приходится тратиться на их внедрение и обкатку. За счет этого стоимость лучших решений Qualcomm довольно высока. Snapdragon 821, лучший процессор в смартфонах 2016 года, на момент запуска обходился на закупке примерно в 70 долларов.
  • Сложная структура загрузчика. Загрузчик (механизм, ответственный за старт аппаратного обеспечения, а затем и ОС смартфона) у чипов Snapdragon отличается довольно сложной структурой и алгоритмом работы. В повседневном использовании это не имеет значения, но при восстановлении «кирпича» — он усложняет процедуру.
  • Мало бюджетных решений. Фирма делает упор на чипы для дорогих смартфонов и стремится сделать их лучше, мощнее, экономичнее, но бюджетным решениям уделяет намного меньше внимания. До недавнего момента для недорогих смартфонов Qualcomm предлагали всего 3 модели процессоров: Snapdragon 200, 400 и 410. Да и цена таких процессоров выше, чем на аналоги MTK, которые могут быть лучше.
Читайте также:  Xiaomi Redmi 6 Pro – бюджетный смартфон с монобровью, обзор

Производительность Snapdragon vs Kirin 5G vs Apple ABionic vs Exynos 990

За исключением чипсета Exynos 990, все остальные SoC используют разные версии 7-нм производственного процесса TSMC. Существует три версии производственного процесса 7 нм, N7 — это производство 7 нм первого поколения, N7P — второе поколение.

Оба эти поколения основаны на DUB, однако, N7 + основан на совершенно другом процессе изготовления 7 нм на основе EUV.

Apple A13 и Qualcomm Snapdragon 865 SoC используют N7P, в то время как Kirin использует N7 +, как упоминалось ранее, в Exynos 990 используется отдельный процесс EUV.

По большинству показателей, производительность N7P примерно на 7% выше при тех же уровнях энергопотребления, или на 10% ниже энергопотребление при той же выходной мощности.

N7 + может иметь на 10% более высокую производительность при том же энергопотреблении или на 15% более низкое энергопотребление при том же выходе.

Apple A13 и Snapdragon 865 производятся с одинаковым 7NP, а Kirin 990 — единственный, кто принял лучшее N7 +, Exynos, с другой стороны, использует свое собственное изготовление EUV 7 нм.

Apple A13 Bionic Snapdragon 865 Кирин 990 5G Exynos 990
6-ядерный процессор 8-ядерный процессор 8-ядерный процессор 8-ядерный процессор
Hexa-core 2x 2,65 ГГц 1x Cortex-A77 Core с частотой 2,84 ГГц 2 ядра Cortex-A76 с частотой 2,86 ГГц 2x ядра Exynos M5
4x Thunder Cores @ 3 ядра Cortex-A77 с частотой 2,42 ГГц 2 ядра Cortex-A76 с частотой 2,36 ГГц 2 ядра Cortex-A76
4 ядра Cortex-A55 с частотой 1,8 ГГц 4 ядра Cortex-A55 с частотой 1,95 ГГц 4x ядра Cortex-A55

Как видно из таблицы выше, Apple является единственным, использующим 6-ядерный процессор и они уже делали это раньше, выбирая 6-ядерный процессор вместо 8-ядерного.

Производительность Snapdragon vs Kirin 5G vs Apple ABionic vs Exynos 990

Он состоит из двух ядер производительности и четырех ядер эффективности . Большинство SoC следует за этим, имея четыре ядра эффективности с одинаковыми частотами.

Хотя число процессорных ядер в Apple A13 определенно меньше, они были изготовлены на основе собственной архитектуры Apple, которая, как ожидается, будет лучше, чем Cortex A76 или A77 от ARM.

Хотя у Kirin самая высокая тактовая частота из перечисленных выше, он основан на архитектуре A76, Snapdragon использует один A77. Samsung использует два ядра на базе Mongoose 5 для высокой производительности и еще два ядра на базе A76 от ARM.

Samsung Galaxy S20 выпускается в двух вариантах: один с Qualcomm Snapdragon 865, а другой — с собственным чипсетом Exynos 990.

Читайте: Телефоны с процессором Qualcomm Snapdragon 865

Одноядерные и многоядерные тесты на Geekbench 4.4.  Дают Apple A13 лучшие результаты — 5471. Exynos 990 занял второе место на 4665 для одноядерного теста.

Snapdragon 865 набрал 4301, а Kirin 990 набрал 3841. С тестом Multicore Apple все же оказалась первой в списке, но общие результаты оказались ближе друг к другу.

Читайте также:  Sony Xperia XZ2 - цена и характеристики

Apple A13 набрал 13 755 баллов, тогда как Snapdragon 865 занял второе место, показав 13 344 балла. Exynos 990 набрал 12 002, а Kirin 990 набрал 12 636.

Какой iPhone лучше купить?

Намеренно ехать в США или Европу за более дешёвым Айфоном невыгодно, а покупать у сомнительных продавцов на различных онлайн-площадках — занятие довольно рисковое. Лучше всего совершить покупку в проверенном интернет-магазине, таком как Mobiat. В нашем каталоге вы найдёте широкий ассортимент смартфонов — не только Apple, но и других производителей. Мы предоставляем гарантию на весь товар и оперативно доставляем покупки домой или в офис. При этом наши цены ниже, чем у крупных сетевых ретейлеров.

Стоит ли покупать Mac на Intel?

Да, стоит, т.к. запланированный 2-годичный переход на платформу Apple Silicon не может быть «безболезненным» априори. Первые покупатели Apple на собственных процессорах arm — эти люди по факту станут бета-тестерами. И такое происходит у всех компаний, которые выпускают совершенно новые продукты на рынок.

Вы ведь в курсе, что НЕ НАДО устанавливать beta MacOS и первые финальные релизы нового поколения iOS ввиду того, что там большинство сторонних приложений не работают вообще или работают с багами?

Т.е. вышла macOS Big Sur в сентябре этого года, но обновляться нужно при следующем релизе (или через один, почитав негативные отзывы в сети). Когда разработчики полностью адаптируют свой софт под ваше железо.

Поэтому на моем рабочем MacBook всегда стоит финальная стабильная версия macOS.

Компания Apple официально заявила, что она будет поддерживать маки на процессорах intel, правда не указала, сколько по времени (я думаю, до 5 лет).

Я за процессор Apple Silicon % Я за процессор Intel % Проголосовало: 149

Что вы думаете о переходе на процессоры Apple Silicon, пишите в комментариях. И голосуйте в опроснике.

Мнение Big Geek

В последнее время появляется всё больше новостей о первых моделях MacBook с ARM, и все с нетерпением их ждут, но сможет ли Apple привлечь сторонних разработчиков к разработке и переработке софта для данной архитектуры? Ведь в остальном ARM решения имеют лишь плюсы: тут тебе и мощность, и отличная энергоэффективность, но портирование софта — очень сложная задача. Если разработчики пойдут за Apple, то это будут действительно впечатляющие устройства для работы и отдыха на каждый день.

Похожие материалы Первые обзоры Samsung Galaxy S21/S21+/S21 Ultra. Что думают эксперты? Apple ProRAW: все особенности и нюансы формата Что особенного в камере iPhone 12 Pro Max? Рассказывает разработчик Halide