Уже прошло более месяца с момента официальной презентации корпорацией Apple обновленной линейки MacBook. Краеугольным камнем новшеств стали камни вычислительные — процессоры. Для последователей продукции Apple переоценить данное событие довольно сложно, ведь мир увидел не просто улучшение существующего техпроцесса, изменения затронули саму архитектуру процессоров новых MacBook. Постепенный отказ от сотрудничества Apple с Intel, и как результат появление нового «яблочного» процессора М1 уже сейчас многие называют эпохальным событием.

На протяжении месяца мы с вами являемся свидетелями всевозможных Benchmark тестов, обсуждений, прогнозов, а порою и откровенных «срачей» между сектами последователей/хейтеров упомянутых выше корпораций. Особой пикантности ситуации предает тот факт, что в этот раз Apple смогла задеть не только чувства верующих от Intel, Apple и AMD, к разборкам также подключились еще два не менее буйных лагеря — свидетелей архитектуры ARM/x86. Ведь основным мотивом отказа от использования в своих МасBook продукции «синих» стала не банальная интрижка на стороне у «красных», а радикальный уход процессоров М1 на совершенно отличную от х86 архитектуру ARM, что само по себе уже чревато самыми интересными последствиями.

Так все таки кто кого? Кто на коне, а кого ждет скорое забвение? Станет ли Apple законодателем моды на ARM процессоры в полноценных рабочих станциях со своим «all-in» в процессорную систему Apple Silicon, или мир еще не готов к столь радикальным переменам? О всем этом и не только пойдет далее речь в статье.

Легкая предыстория

Забегая немного вперед можно констатировать, что действительно наибольшее число «революций» в разработке и производстве процессоров произошло в 60-70х годах ХХ столетия. Первый центральный процессор в нашем современном их понимании — Intel 4004, впервые объединивший в себе возможность исполнять логические и арифметические функции, первый 8-битный процессор — Intel 8008, который в том числе, впервые, дал возможность пользователям ЭВМ работать с буквенной кодировкой, и конечно же легендарный Intel 8086 — разработанная под него архитектура набора команд дала название архитектуре х86, на база которой и сегодня выпускают свои «прорывные» решения Intel и AMD. Да собственно и сами вышеупомянутые компании, с их противостоянием, также берут свое начало из конца 60-х, как ушедшие в свободный полет птенцы из общего гнезда одного из основателей кремневой долины — Fairchild Semiconductor International Inc.


Вероломная восьмерка — в скором будущем присутствующие здесь люди создадут Intel и AMD

Несколько иной от х86 подход к набору команд внутри центрального процессора породил архитектуру ARM, однако и она не является достижением последних десятилетий. Первые рабочие станции на ARM увидели свет в первой половине 80-х. Архитектура, с первых лет своего существования, зарекомендовала себя как крайне эффективная, ответить же на вопрос: «Почему мы увидели полноценную рабочую станцию от Apple на ARM только сейчас?» — довольно сложно. Во-первых полноценным компьютером на базе ARM процессора стал ПК из семейства Acorn Archimedes еще в далеком 1987 году, а во-вторых станет ли новинка от Apple действительно эффективным решением, в отличии от своих ARM предшественников, это все еще уравнение с целым рядом неизвестных.

AMD и Intel: враги, конкуренты, или вовсе партнеры?

Компании с переменным успехом существуют уже на протяжении 50 лет. И это в мире хайтека, где каждый год появляются и уходят в забвение десятки не только мелких стартапов но порою и заслуженных ИТ-гигантов. Более того общие истоки Intel и AMD, как и их перманентная кооперация на протяжении всей их истории такого «бескомпромиссного соперничества» как минимум наталкивает на размышления.



С первых дней своего существования Intel и AMD шли рука об руку и скорее дополняли друг друга нежели соперничали. Подписав с Intel крос-лицензионное соглашение на использование взаимных патентов, представленный в 1975 году процессор от команды AMD — Am9080, был точной копией Intel — 8086. По сути и все дальнейшее развитие собственной процессорной продукции у коллектива AMD всегда попадало в фарватер Intel. Улучался техпроцесс, усовершенствовался набор команд, вводились изменения в компоновку «железной» составной, однако в принципиальных вопросах построения самой архитектуры процессора никаких разногласий у конкурирующих флагманов ИТ-рынка никогда не возникало. Давайте лишь вспомним, что кроме широко известных сейчас архитектур под х86 и ARM — CISC и RISC, существуют VLIW, EPIC, SIMD, MIMD и многие другие. Разбор особенностей всех этих архитектур, и споры об их реальной эффективности это тема для отдельной дискуссии. Но тот факт, что ни Intel ни AMD до их пор не представили сколько либо конкурентного решения на базе процессоров ARM, уже сейчас завоевавших абсолютное лидерство на рынке носимой электроники, вызывает откровенное недоумение. Недоумение, если воспринимать двух вышеупомянутых ИТ-гигантов как действительно конкурентов.

Общее прошлое, взаимовыгодная работа на развитие и продвижение х86 совместимой архитектуры «синими» и «красными» точно также, как и интеграции их продукции со сторонними производителями «железа» и программного продукта весьма показательны. Ко всему вышеупомянутому стоит еще добавить и о прямых финансовых вливаниях Intel в стан «смертельного» конкурента. В 2009 году, после длительных судебных разбирательств, по результатам решения антимонопольной комиссии ЕС, Intel без лишних сожалений, согласился выплатить AMD компенсацию в размере 1,25 миллиарда долларов. Можно долго спорить насколько сильно «синие» провинились перед свободным рынком и персонально AMD занимаясь демпингом ( к слову о дороговизне решений от Intel ), и незаконно использовали некоторые патенты «красных», однако феноменальная сумма выплаченная компании в период ее не самых лучших времен говорит о многом.


Котировки акций AMD на фондовой бирже по годам. До триумфального появления Ryzen еще долгих 7 лет, а жить-то как-то надо сейчас

Но даже если вовсе откинуть все эти полуконспирологические теории о сговоре и взглянуть на выпускаемую двумя компаниями продукцию можно также увидеть небезынтересные закономерности. Процессоры от AMD или копировали существующие Intel, или дополняли ее линейку собственными разработками. Несколько иное позиционирование на рынке обоих компаний позволило до самого последнего времени целиком контролировать многомиллиардный рынок процессорных решений для ПК.

По сути продукция от Intel была всегда нацелена на потребителя желающего получить готовое решение «из коробки», соответственно и публика отдававшая бренду свое предпочтение готова была за это дело переплачивать не слишком заморачиваясь техническими подробностями систем обладателями которых они стали. В то же время целевая аудитория для AMD это в основном люди у которых не слишком большой бюджет, зато есть время и желание заниматься апгрейдами системы — обновление сокета под «красные» камни происходило куда реже нежели у их аналогов от Intel, разгоном процессоров — AMD никогда особо не блокировала эту возможность. Видимо именно из этих особенностей и берет свое начало та «религиозная война» между двумя антиподами — сторонниками дорогих «холодных» процессоров и Кулибиных готовых за минимальную сумму слепить высокопродуктивную станцию на базе продукта от AMD.

АRM М1 от Apple — не первая ласточка

Пока Intel и AMD методично окучивали х86 архитектуру, на шестом десятке лет этого достойного занятия они фактически перестали быть монополистами на рынке процессорных решений. Поскольку без центрального процессора в современном мире сложно представить даже банальный чайник, фактическая распространенность ARM процессоров давно уже превзошла коллег с х86. Тем самым создав еще одну линию боесоприкосновения. Если еще лет 10 назад конкуренция двух архитектур не воспринималась массами ИТ-шников слишком серьезно, то сейчас уже накал страстей при обсуждениях вышеупомянутой темы может взлететь выше неба.

Фактическая картина использования обоих типов процессоров расставляет все на свои места, вроде как. Энергоэффективные ARM завоевали рынок компактной, носимой электроники где на первом месте всегда стоял уровень расхода энергии, а не максимальное быстродействие. Производительные же х86, с их набором исполнительных инструкций CISC, оккупировали наши домашние ПК, ноутбуки, серверные платформы где объем потребляемый энергии был не столь важен против максимальной производительности процессора. Однако, самое удивительное в этой истории то, что фактическое положение вещей стало результатом целого ряда факторов, из которых реальная производительность ARM процессоров была отодвинута на задний план.


В свое время фигурировала информация, что Минпромторг СССР в начале 90х проводил с правительством Великобритании переговоры о возможности покупки полного лицензированного производства линейки ПК Acorn Archimedes на территории Союза. Что бы из этого могло выйти где то в параллельной вселенной, где покупка была одобрена и страна советов не канула в лету, сейчас можно лишь фантазировать

История с производством, в начале 90-х, ПК на базе ARM процессоров — Acorn Archimedes показало, что многомиллиардный бизнес это не только разговор о фактической продуктивности систем для конечного потребителя. Инстинкт самосохранения у существующих производителей однозначно победил, вследствие чего Intel с AMD и далее продолжили развивать свою архитектуру, а ARM процессорам пришлось перекочевать на слаборазвитый, малобюджетный, не слишком перспективный ( в те далекие времена ) рынок портативной электроники. В то же время для Intel и AMD стало очевидным, что набор исполнительных инструкций используемый для функционирования их архитектуры х86, в большинстве реальных задач, проигрывает набору инструкций RISC, применяемый в ARM процессорах, и он должен быть модернизирован в сторону конкурента. По истечению 30 лет работы над ошибками два ИТ-гиганта смогли добиться результата при котором оставшись формально правообладателями и единственными производителями процессоров х86, фактически, оптимизировали исполнение инструкций внутри процессора по образу и подобию конкурента на RISC.

В 1992 году Apple презентовала инновационный продукт, планшет под управлением ARM процессоров — Newton. Хотя сам по себе продукт оказался провальным для корпорации, процессорная архитектура зарекомендовала себя достойно и с тех времен все более широко стала использоваться в портативных гаджетах, став на данный момент абсолютным лидером. Лидером, однако не монополистом. В отличии от своих конкурентов компания ARM Limited — обладающая правами на ARM, пошла по пути общедоступности, отказавшись от собственного монопольного производства ARM процессоров, британские учредители сделали архитектуру открытой для сторонних разработчиков и производителей. Продавая на нее права всем желающим компаниям, при этом сделав весьма гибкий прейскурант зависящий от конкретного функционала и количества выпускаемых партнерами процессоров, линейка ARM решений постепенно захватила целые направления в мире окружающих нас гаджетов.


А в это время на просторах СНГ все еще дрались за шанс половить яйца на «Электроника ИМ-02»

В 2012 году компания Microsoft осуществила хорошую попытку выйти на рынок ПК со своим новым продуктом Surface. Ноутбук трансформирующийся в планшет был создан на базе процессора ARM и должен был бросить вызов альянсу «красно-синих» на их территории. Забегая вперед можно констатировать, что и этот блин вышел комом, но что ж тогда вы спросите хорошего было в этой попытке? Дело в том, что в Microsoft учли ошибки прошлого и подошли к делу всесторонне.

Первой и самой главной проблемой первых ПК на базе всевозможных процессорных архитектур, на заре становления цифровой эры, являлась слабая программная поддержка. Простыми словами — вы могли создать самый прелестный процессор с самой совершенной архитектурой, однако не имея за собой огромных капиталовложений в разработку и продвижение ПО на базе вашего продукта вы были обречены на забвение. Собственно это и случилось с Acorn Archimedes в 90-х. Тем более, что как конкурент х86 в конце концов была не так уж и плоха.

Имея солидный бюджет, а что еще не менее важно колоссальный опыт в разработке ПО, Microsoft решил, что в 2012 году мир готов к новым ПК. Имея за плечами опыт разработки ПО под мобильные ARM решения Windows Mobile, со всеми его потомками Windows Phone вплоть до Windows 10 Mobile, Surface так и не смог завоевать хоть сколько-либо видимой доли рынка. Попытки создать единую программную платформу для носимых гаджетов и ПК, покупка в 2011 году за 8,5 миллиардов долларов Skype, кооперация, а потом и покупка в 2014 году за 6 миллиардов долларов Nokia, сложно рассчитываемые инвестиции в сопутствующие сервисы типа OneDrive увенчались полнейшим фиаско «Мелкомягких». Почему все эти титанические усилия оказался провальными вопрос довольно спорный. С одной стороны сумасшедшая инерция архитектуры х86, плюс посредственная производительность встраиваемых в Surface процессоров NVIDIA Tegra 3, в то время как автономность гаджета возросла весьма незначительно, если сравнивать с конкурентами от Intel. С другой стороны был выбран не слишком удачный/новый процессор под систему, да и по отзывам пользователей откровенно плохая оптимизация ПО под «железо» превращала работу с ним в перманентное мучение, очевидно это был сырой продукт.


А ведь идея была хорошая

Apple — третий переход

Объявленная на крайней презентации Apple революция, с переходом MacBook на процессоры новой архитектуры, для корпорации стала действительно революцией, хотя и не первой. Даже тот факт, что в Купертино уже более 10 лет используют ARM архитектуру в процессорах для своих мобильных устройств не умаляет размера события. Почему для «радужных» это действительно революция становится понятным если взглянуть на ту модель бизнеса которую исповедуют «радужные». Apple это не про «гаражные» поделки на коленке, компания реализует комплексные решения на базе собственной экосистемы. Если в 1994 году уход от процессоров Motorola на новую перспективную архитектуру PowerPC был еще достаточно рядовым событием, не столь травмирующим приверженцев бренда, то в 2005 году выбор в пользу процессоров от Intel стал уже настоящим вызовом и проверкой на прочность самой компании. Смягчить переход помог разработанный в строжайшей секретности программный комплекс Rosetta — по сути динамический транслятор бинарного кода, позволяющий на лету преобразовывать код приложений PowerPC для работы под Intel. Это решение позволило адаптировать и легко использовать программы изначально не совместимые с новой системой.


Гладко было на бумаге, да забыли про овраги

Озвученный третий переход на новую ARM архитектуру в нынешнем 2020 году очевидно станет еще тем квестом, в чем уверен мы с вами еще не раз убедимся, однако встроенный в новую ОС эмулятор Rosseta 2, в теории, должен решить большинство проблем связанных с использованием не адаптированного ПО под новые «радужные» процессоры. Хотя позитивный опыт предыдущего перехода и вселяет оптимизм, однако уже сейчас понятно, что новым процессорам M1 ближайший год-два придется вывозить на себе все тягости и лишения переходного периода пока App store не обзаведется достойным набором приложений под новую архитектуру.

Выводы

Презентация новых процессоров от Apple, это однозначно то не многое из позитива который принес нам незабвенный 2020 год. Возможно еще не все оценили масштаб данного события, однако со временем его размер будет становится все более очевидным. Фактически в 2020 году мы получили третьего полноценного игрока на рынке высокопродуктивной процессорной техники, который неоднократно показывал присутствие необходимых знаний и умений добиваться успеха в поставленных задачах. Ближайшие несколько лет станут несомненно решающими не только для Apple, с их ва-банком на ARM, но и явно подпортят кровь так крепко обосновавшимся на ниве производства процессоров компаниям Intel и AMD.

Уже сейчас мы видим как MacBook с номинально более производительным и энергоэффективным М1 стоит дешевле идентичного аппарата на процесcоре Intel i5. Неужели на смену внутриклановой конкуренции наконец-то придет настоящая борьба за клиента? Клиента у которого наконец-то появится альтернатива застойным тик-так-так-так инновационным процессорам из 2014 года от Intel и изделиям от их заграничного филиала AMD с порою откровенно сырыми, не оптимизированными продуктами. Я уверен не мало профессиональных комментаторов с легкостью расставят точки над «I» в этой не такой уж простой, как казалось бы на первый взгляд, теме. Всем же остальным предлагаю запастись попкорном и наблюдать за тем куда нас приведет кривая дорога технического прогресса.

Немного рекламы

Спасибо, что остаётесь с нами. Вам нравятся наши статьи? Хотите видеть больше интересных материалов? Поддержите нас, оформив заказ или порекомендовав знакомым, облачные VPS для разработчиков от $4.99, уникальный аналог entry-level серверов, который был придуман нами для Вас: Вся правда о VPS (KVM) E5-2697 v3 (6 Cores) 10GB DDR4 480GB SSD 1Gbps от $19 или как правильно делить сервер? (доступны варианты с RAID1 и RAID10, до 24 ядер и до 40GB DDR4).

Dell R730xd в 2 раза дешевле в дата-центре Equinix Tier IV в Амстердаме? Только у нас 2 х Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 ТВ от $199 в Нидерландах! Dell R420 — 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB — от $99! Читайте о том Как построить инфраструктуру корп. класса c применением серверов Dell R730xd Е5-2650 v4 стоимостью 9000 евро за копейки?