Před pěti lety Apple změnil svět výpočetní techniky.

Rozhodnutí společnosti Apple rozejít se s Intelem a vyvinout vlastní čipy řady M pro řadu Mac jí pomohlo překonat konkurenci jak ve výkonu, tak i ve výdrži baterie.

V roce 2017 Apple integroval do svých mobilních čipů neuronovou procesorovou jednotku (NPU) pro podporu úkolů umělé inteligence. O tři roky později, na konci roku 2020, Apple nahradil procesory Intel v počítačích Mac vlastními čipy řady M.

Pět let poté, co Tim Cook oznámil svůj odchod z Intelu a přechod na zakázkově navržené křemíkové procesory pro Macy, generace čipů M1 až M5 nadále nastavují nové standardy výkonu a energetické účinnosti.

Historická dohoda

Rozhodnutí ukončit 14leté partnerství (2006-2020) s Intelem nebylo snadné. Apple má však ve skutečnosti dlouholeté zkušenosti a úspěchy v oblasti návrhu polovodičů, když poprvé použil své vlastní čipy pro iPhony a iPady v roce 2010.

Klíčovým bodem je, že Apple chce nejen výkonný čip, ale také takový, který je extrémně energeticky úsporný. Tim Millet, viceprezident pro architekturu platform, se podělil o to, že tajemství spočívá v tom, že architekti čipů spolupracují přímo se softwarovým týmem.

Místo dohadů ví designérský tým přesně, jak bude čip použit k optimalizaci toho, na čem záleží nejvíc.

Procesor řady M umožňuje Macům poskytovat vyšší výkon a lepší energetickou účinnost než jejich konkurenti. Foto: Tom's Guide.

Když byly uvedeny na trh první prototypy, ohromilo i vedení společnosti Apple. „Bylo to, jako bych se poprvé seznámil s Macem. Zapnul jsem ho a viděl, že výdrž baterie se ani nepohnula, a přemýšlel jsem, jestli software funguje správně.“

„Nikdy nezapomenu na ten pocit, když jsem ten stroj poprvé držel v rukou. Byl jsem tak nadšený, že celý svět znovu zažije Mac,“ vzpomínal Millet.

Viceprezident pro platformní architekturu nabídl dojemnou analogii: „Je to jako mít celý oceán energie (velkou baterii notebooku určenou pro čip Intel) k napájení něčeho, co bylo navrženo tak, aby fungovalo pouze v malém rybníku (energeticky úsporný čip M1).“

Během svého výzkumu si tým Applu také uvědomil, že výkon Intelu na watt stagnoval.

Mezitím Apple s čipem M1 dosáhl vyššího výkonu s výrazně nižšími taktovacími frekvencemi. To byl klíčový krok k realizaci snu společnosti o tenkém a lehkém MacBooku Air, který by nevyžadoval chladicí ventilátor, ale přesto nabízel vysoký výkon.

Možnost současného výstupu na více displejů s vysokým rozlišením na MacBooku Pro s čipem M4. Foto: Apple.

Přesně tohle si Steve Jobs představoval, když vytáhl z krabice první MacBook Air.

Navíc, vzhledem k tomu, že MacBook Air i iPhone používají křemíkové čipy vyvinuté společností Apple, se softwarové týmy mohou snáze soustředit na jednotnou platformu.

To umožňuje týmům integrovat mnoho aplikací, které uživatelé již znají na svých iPhonech. Výsledkem je, že se vše stává bližším pro uživatele iPhonu, kteří zároveň používají Macy.

Sjednocená architektura

Tom's Guide poznamenává, že to, co definuje sílu čipů řady M, je jejich sjednocená architektura paměti. V tradičních počítačích mají CPU a GPU oddělenou paměť a data se musí kopírovat tam a zpět přes porty PCI Express, což způsobuje latenci.

Mezitím s Apple Silicon se CPU, GPU a neuronový engine nacházejí na stejném čipu a sdílejí stejnou paměť. Millet vysvětluje, že tato změna jádra eliminuje potřebu vývojářů starat se o „vytváření obrázků na jednom místě a jejich následné přenášení přes jinou síť“.

Tom Boger, viceprezident společnosti Apple pro produktový marketing iPadů a Maců, zdůraznil, že tato výhoda je v době umělé inteligence klíčová.

„S rozsáhlými jazykovými modely můžeme využít celý tento paměťový fond. LLM s desítkami, ba i stovkami miliard parametrů můžete spouštět přímo na MacBooku Air – což je možné pouze díky magii unifikované architektury,“ poznamenal Boger.

Navzdory nedávnému nárůstu zájmu o umělou inteligenci s ChatGPT, Apple integruje Neural Engine do iPhonů již od roku 2017.

Tým Tima Milleta však u čipu M1 kompletně přepracoval procesor. Díky tomu jsou čipy řady M připraveny na současnou vlnu umělé inteligence. M5 – nejnovější verze čipu v počítačích Mac, kterou Apple nazývá „nejrychlejším jádrem CPU na světě“, nabízí až o 20 % vyšší výkon (ve srovnání s čipem M4) ve vícevláknových úlohách, jako je kompilace kódu a multitasking.

Obrázek znázorňuje strukturu čipu M5. Foto: Apple.

Přechod společnosti Apple z čipů Intel na čipy řady M v počítačích Mac nejen ovlivnil počítačový průmysl, ale lze jej považovat i za průlom pro samotnou společnost.

Podle analytika Aviho Greengarta tento posun nejen změní odvětví, ale také „osvobodí samotný Apple“.

„Apple má díky tomu vždycky potřebnou kontrolu a flexibilitu při alokaci zdrojů mezi konkrétní části čipu. Jeden rok se zaměří na CPU, zatímco další rok na GPU. Samotná architektura nabízí výhodu integrované paměti, která umožňuje sdílení paměti mezi CPU i GPU, místo aby se GPU muselo spoléhat na samostatnou paměť,“ poznamenal Greengart.

Tato flexibilita poskytla Applu dvojí výhodu: technický výkon a strategickou nezávislost. Výrobce Maců, kterého již neomezuje pomalé tempo Intelu, se odlišil způsoby, jakými se mu to nepodařilo od dob Motoroly.

Apple navíc donutil konkurenty jako Intel, AMD a Qualcomm změnit své strategie a posunout se od závodu o surovou energii k boji o energetickou účinnost.

Díky úsporám z rozsahu a vertikální integraci byl Apple schopen kontrolovat náklady způsobem, jakým to jiné společnosti nedokážou.

„Vidíme špičkové počítače, ale prodávají se za méně než 1 000 dolarů . Lidé si často myslí, že Apple je prémiová značka, protože působí primárně v tomto segmentu trhu. Čipy řady M však, zejména pokud používáte starší verze, jako je M1, umožňují Applu vybavit notebooky prodávané studentům středních škol výkonným procesorem,“ řekl Greengart.

Zdroj: https://znews.vn/5-nam-truoc-apple-thay-doi-the-gioi-may-tinh-post1614291.html