Apple вырывается вперёд
должны выпускать своё собственное «железо».
Алан Кэй
Когда Apple в сентябре прошлого года анонсировала iPhone 5s, главным сюрпризом стал использованный в нём процессор А7. Прошло полгода, но производители Android-смартфонов так и не смогли догнать Apple.
Хотелось бы напомнить, что Apple сейчас является одной из немногих компаний, которые разрабатывают свои собственные процессоры. При этом, в отличие от того же Samsung или MediaTek, Apple использует не готовые процессорные ядра (ARM Cortex-A7, Cortex-A9, Cortex-A15 и т.п.), а разрабатывает свои собственные. Первой «пробой пера» в исполнении компании стало ядро Swift, которое использовалось в процессоре A6 (iPhone 5 и 5c). В процессоре A7 используется новое ядро Cyclone, которое стало первой на рынке полной имплементацией ARMv8 и поддерживает как AArch64, так и AArch32. Благодаря этому Apple A7 стал первым серийно производящимся 64-битным ARM-процессором и первым 64-битным процессором для смартфонов. Кроме того, операционная система iOS 7 также полностью поддерживает 64-битную архитектуру.
В случае Apple основным преимуществом от перехода на 64-битную архитектуру является не снятие ограничений на максимальный объём ОЗУ (в iPhone 5s объём оперативной памяти и так составляет всего 1 ГБ), а удвоенное количество регистров общего назначения и регистров FPU/NEON, равно как и их удвоенная ёмкость (64 бита для регистров общего назначения и 128 бит для FPU/NEON). В результате многие приложения получили существенную прибавку в скорости просто при перекомпиляции под новую архитектуру. Ещё одним плюсом является аппаратный ускоритель криптографических алгоритмов AES и SHA1/SHA2.
Также в Apple A7 присутствует защищённая зона (скорее всего, реализована на базе ARM SecureCore), которая отвечает за хранение паролей и отпечатков пальцев.
Поскольку современный мобильный процессор (вернее, SoC — однокристалльная система) состоит не только из CPU, но и из графического ускорителя (GPU), то Apple позаботилась и о графической производительности, интегрировав в A7 графический ускоритель PowerVR G6430 в 4-кластерной конфигурации.
За счёт всех описанных выше архитектурных особенностей iPhone 5S по производительности опережает смартфоны на базе 4-ядерного SoC Qualcomm Snapdragon 800 с тактовой частотой 2.3 ГГц — и это при том, что A7 оснащается всего двумя ядрами с тактовой частотой 1.2 ГГц и потребляет меньше энергии.
Лично я ожидал, что Android-флагманы этого сезона, анонсированные на MWC 2014, также будут использовать 64-битные процессоры. Однако оказалось, что на данный момент готовых к коммерческому использованию процессоров, полностью имплементирующих архитектуру ARMv8, попросту не существует. Первые такие процессоры появятся только во второй половине 2014 года, причём речь идёт в первую очередь о низкопроизводительных решениях на базе ядра ARM Cortex-A53 (64-битный аналог Cortex-A7). Поскольку под поставками имеются в виду поставки инженерных семплов, первых Android-смартфонов с 64-битными процессорами стоит ожидать не раньше 2015 года.
Ещё один интересный момент заключается в том, что сама операционная система Android на сегодняшний день не готова к переходу на 64 бита, что очень сильно расстраивает Intel, которая как раз сегодня анонсировала новые 64-битные процессоры Atom, предназначенные для смартфонов и планшетов.
Что же произошло? Почему Apple смогла сделать такой рывок вперёд и опередить всю индустрию на год, если не на полтора-два?
Всё дело в вертикально-интегрированной структуре компании. Судя по всему, Apple сделала выводы из ситуации с альянсом Apple-IBM-Motorola, когда две последние компании оказались не в состоянии поддерживать производительность и энергопотребление процессоров PowerPC на конкурентоспособном уровне и поставили линейку компьютеров Apple в невыгодное положение по сравнению с Windows-аналогами. Теперь Apple сама разрабатывает не только операционную систему для своих мобильных устройств, но и основные компоненты для них (например, процессоры и ёмкостные сканеры отпечатков пальцев). Именно это и позволяет компании действовать на опережение. В результате к тому моменту, когда конкуренты анонсируют первые устройства на базе 64-битных чипов, Apple уже успеет выпустить iPhone 6.
Как ни странно, из конкурентов Apple аналогичным образом (чисто теоретически) могла бы действовать Microsoft — компания, у которой есть свои операционные системы и своё «хардверное» подразделение; более того, у Microsoft есть опыт разработки чипов для Xbox совместно с IBM и AMD, так что при желании компания вполне могла бы договориться с ARM и (условно) NVIDIA для создания собственных процессоров.
Жаль только, что Microsoft настолько уверена в будущем собственной мобильной платформы, что фактически уже принадлежащее ей «смартфонное» подразделение Nokia теперь производит смартфоны на Android.