Протягом останніх 36 років комп’ютери Apple Macintosh використовували три різні архітектури процесорів, і існує ймовірність переходу на четверту. Оскільки активно обговорюється перехід на ARM, розгляньмо коротко еволюцію процесорних архітектур у Mac.
Motorola 68K (1984-1995)
Перший комп’ютер Apple Macintosh, представлений у 1984 році, працював на базі процесора Motorola 68k. Цікаво, що при розробці ранніх прототипів Mac використовувався 8/16-розрядний процесор Motorola 6809. Однак, після того як дизайнери оцінили потужні графічні можливості, розроблені для Apple Lisa на базі 68000, вибір пав на більш дорогий 16/32-розрядний 68000. Apple Lisa працювала на 5 МГц 68000, тоді як новий прототип Mac мав 8 МГц. Це викликало захоплення Стіва Джобса, який хотів випередити команду Lisa.
Згодом нові моделі Macintosh почали використовувати наступні покоління процесорів 68k, включаючи 32-розрядні 68020, 68030 та 68040. З часом їх швидкодія та складність збільшувалися.
Загалом, щонайменше 72 різні моделі Mac використовували процесори 68k. Остання модель Mac з цим процесором – PowerBook 190, випущена в 1995 році.
PowerPC (1994-2005)
У кінці 1980-х комп’ютерна індустрія почала відмовлятися від процесорних архітектур, що сягали корінням у 1970-ті, на користь нових розробок, таких як RISC (обчислення зі скороченим набором інструкцій). Ця технологія обіцяла прискорення роботи процесорів. Apple досліджувала багато варіантів RISC-процесорів, але зрештою співпрацювала з IBM і Motorola для створення спільної процесорної платформи. Ці три компанії хотіли кинути виклик домінуванню Microsoft-Intel, відомому як “Wintel”.
Так з’явилася архітектура PowerPC. Спочатку вона використовувалася в серії робочих станцій IBM, а потім, у 1994 році, була інтегрована в Power Macintosh 6100. Apple розробила емулятор 68K, який входив до кожної копії Mac OS. Це дозволило новим комп’ютерам Mac без проблем запускати практично все старе програмне забезпечення, розроблене під 68K, хоча і з деякими обмеженнями швидкості. Завдяки цьому перехід на PowerPC відбувся плавно.
Протягом багатьох років Apple випустила близько 87 моделей Mac на базі процесорів PowerPC, зокрема чіпи серій 601, 603, G3, G4 та G5. Тактова частота процесорів PowerPC протягом цього періоду різко зросла: від 60 МГц до 2,7 ГГц. Остання модель Apple PowerPC – Power Mac G5, була випущена у листопаді 2005 року.
Intel x86 (з 2006 року до сьогодні)
У середині 2000-х років Apple відчувала залежність від процесорів PowerPC. Комп’ютери Mac відставали за швидкодією від ПК на базі Intel через затримки у виробництві та розробці нових чіпів PowerPC. Крім того, до покоління G5 чіпи PowerPC споживали так багато енергії, що потребували потужного охолодження, що виключало їх використання у ноутбуках.
Тому, коли Apple оголосила про перехід на чіпи Intel на WWDC 2005, критики були здивовані, але водночас раді. Після років реклами, що підкреслювала переваги PowerPC над Intel, перехід Apple на Intel став порятунком для Macintosh. За одну ніч продуктивність процесорів Mac збільшилася майже вчетверо. Перші моделі Intel Mac, iMac і MacBook Pro, були представлені на початку 2006 року.
Для забезпечення сумісності програмного забезпечення між поколіннями Apple впровадила передову технологію емуляції під назвою Rosetta, починаючи з Mac OS X 10.4.4. Вона могла динамічно перекладати код PowerPC на код Intel у реальному часі.
Згодом розробники почали випускати свої програми як універсальні двійкові файли, які могли працювати як на PowerPC, так і на комп’ютерах Intel Mac, що значно полегшило перехід на x86. Згодом Rosetta була видалена з Mac OS X, починаючи з Mac OS X 10.7 Lion.
За різними підрахунками, з 2006 року Apple випустила щонайменше 80 (а можливо, й до 100) моделей комп’ютерів Mac з процесорами Intel. Остання модель Intel Mac ще невідома, але, згідно з деякими прогнозами експертів, вона може з’явитися пізніше цього року.
ARM (2021?)
Сьогодні комп’ютери Mac на базі процесорів Apple користуються великим попитом і, ймовірно, мають чіткий план розвитку процесорів. Проте постійно циркулюють чутки про те, що Apple незабаром переведе свої комп’ютери Mac на процесори на базі ARM. Це буде третій перехід архітектури системи в лінійці Mac, але чому?
З 2010 року Apple накопичує досвід у розробці власних систем на чипі (SOC) на основі ARM для iPhone, iPad та Apple TV. Прогрес компанії вражаючий. Її розробки значно покращили швидкість та продуктивність на ват. iPad тепер конкурує з MacBook за одноядерною продуктивністю. Досягнення продуктивності рівня Intel з чіпами ARM нарешті робить їх життєздатною альтернативою архітектури ЦП в Mac.
Завдяки конкурентоспроможній продуктивності ARM Apple отримає додаткові переваги від переходу на цю архітектуру, зокрема ефективність та контроль. Компанія вже впровадила багато функцій у свої SOC, такі як прискорена обробка фотографій та розпізнавання обличчя за допомогою штучного інтелекту, що прискорює досягнення конкретних цілей Apple. Використовуючи власні мікросхеми для Mac, Apple отримає саме те, що їй потрібно, без зайвих елементів.
Крім того, Apple, ймовірно, буде дешевше виробляти мікросхеми самостійно, ніж купувати їх у Intel. Це зробить продукцію Apple ще більш прибутковою. Ця економія також може призвести до появи дешевших комп’ютерів Mac, якщо Apple вирішить рухатися в цьому напрямку.
Розробники також отримають вигоду. SOC на базі ARM у комп’ютерах Mac дозволять виробникам програмного забезпечення легше переносити програми з iPhone та iPad на платформу Mac. Вони також зможуть легше підтримувати паритет функцій програмного забезпечення на всіх трьох платформах.
Залишається лише питання, коли це станеться? WWDC 2020 вже не за горами, тому нам доведеться почекати й побачити. Незалежно від того, що станеться, Macintosh, ймовірно, продовжить процвітати як платформа і в майбутньому, навіть якщо Apple на цьому шляху доведеться вносити зміни в архітектуру.