Nowe Maki z procesorami ARM? Następca rdzenia Cyclone kluczem do tajemnicy Cupertino

Francuski serwis MacBidouille opublikował informację, w którątrudno byłoby uwierzyć, gdyby dotyczyła innej firmy niż Apple.Pragnący zachować anonimowość informator tego serwisu twierdzi,że w Cupertino toczą się prace nad nowymi Makami, wykorzystującymiprocesory z rdzeniami ARM. Towarzyszą im prace nad nową wersjąsystemu OS X, zaprojektowaną właśnie dla nowych maszyn.

Do tej pory Apple miało poczynić sporepostępy w pracach nad trzema rodzinami ARM-owych Maków.Pierwsza z nich to iMaki z czterema lub ośmioma 64-bitowymiczterordzeniowymi procesorami ARM, druga to Maki mini z czteremaczterordzeniowymi procesorami, trzecia zaś to najprawdopodobniejMacbooki Air, komputery z 13-calowymi ekranem, również z czteremalub ośmioma czterordzeniowymi procesorami ARM. Stacjonarne maszynymiałyby też otrzymać nową klawiaturę, zawierającą zintegrowanytrackpad.

Według informatora, mimo dojrzałości technicznej tychprojektów, Cupertino nie czuje się do końca gotowe pokazać jepublicznie, nie wiedząc, czy doprowadzą one do rewolucji na rynkukomputerów osobistych, czy też okażą się fatalnym ciosem dlaMaków.

Doniesienia nie wydają się nierealne. Warto przypomnieć, żeApple pokazało już 64-bitowe procesory ARM (czipy A7) w iPhonie 5Soraz iPadzie Air. Ewolucja tych układów przebiega w bardzointeresującym kierunku. Jak wiadomo, wykorzystują one rdzenieCyclone – pierwsze w historii rdzenie zgodne z ARMv8, jakiezastosowano w urządzeniach mobilnych.

Osoby, które jako pierwsze miały okazję testować nowy sprzętz Jabłkiem, nie do końca jednak zrozumiały, z czym mają doczynienia. Cyclone uznano za rozwinięcie architektury Swift,stosowanej m.in. w czipie A6 – sercu iPhone'a 5. Dopiero na wiosnętego roku pojawiły się dowody, że autorska architektura Apple tozupełnie coś innego – bliżej jej do Haswelli Intela, niżtradycyjnych rdzeni ARM, wykorzystywanych dziś powszechnie wtelefonach i tabletach.

Dowody są niezbite: pochodzą z koduźródłowego dostarczonego w końcu (po pół roku od premieryiPhone'a 5S!) przez Apple do kompilatora LLVM. Z przedstawionego tammodelu ARM64 Cyclone można się dowiedzieć, że rdzenie A7 mogąoperować jednocześnie nawet na sześciu instrukcjach na cyklzegarowy, podczas gdy rdzenie A6 są w stanie obsłużyć jedynietrzy instrukcje w cyklu. Podobnie jak i w Haswellu, buforprzestawiania (ROB) pomieścić może 192 pozycje, pozwalając nadaleko posunięte wykonywanie poza kolejnością.

Cyclone jest naprawdę dużym jak na ARM rdzeniem. Do tych sześciudekoderów dochodzą cztery jednostki zmiennoprzecinkowe (Swiftdwie), dwa moduły przewidywania rozgałęzień (Swift jeden), dwiejednostki ładowania/przechowywania (Swift jedną) i trzy silnikiNEON do efektywnego przetwarzania multimediów (Swift jeden). Pamięćpodręczna dla danych i programu została powiększona do 64 KB nardzeń. Nic więc dziwnego, że podczas prezentacji A7, Apple naswoich slajdach mogło pisać 64-bitowa architektura nadesktopowym poziomie.

Nie znamy oczywiściearchitektury następcy Cyclone, ale wiemy, że Apple prowadzizaawansowane rozmowy w sprawie produkcji czipów w procesietechnologicznym 20 nm przez TSMC (A7 wykonane jest w procesie 28 nm).20-nanometrowy następca Cyclone mógłby bez szkody dla zużyciaenergii odczuwalnie zwiększyć częstotliwość taktowania,pozwalając zbudować w ten sposób ARM-owy procesor, nie ustępującynajlepszym układom x86 na desktop.

Oprócz prac nad Cyclone, jeszczedwie rzeczy świadczą na rzecz wiarygodności doniesieńMacBidouille. Pierwsza z nich to ogromne doświadczenie Apple w migrowaniu między architekturami procesorów. Cupertino bezwiększych boleści przeszło od procesorów z serii Motorola 68000do czipów PowerPC. Poradziło sobie też z przejściem z PowerPC nax86 – a wykorzystywana w okresie przejściowym warstwa emulacjiRosetta pozwalała wówczas bez problemu uruchamiać aplikacje pisanedla starszych Maków na maszynach z Intelami.

Po drugie, Apple ma dziśnajwiększe doświadczenie w optymalizacji oprogramowania na naukłady ARM, za sprawą lat prac nad iOS-em. Warto tu wyjaśnić, żez technicznego punktu widzenia różnice między iOS-em i OS-em X niesą duże: oba systemy korzystają z hybrydowego jądra XNU, naktórym działa uniksopodobny system Darwin. Oba systemy współdzieląze sobą kluczowe frameworki programistyczne – Foundation i CoreFoundation. Różnice między toolkitami interfejsu użytkownika(odpowiednio Cocoa Touch i Cocoa) wynikają jedynie z odmiennościwykorzystania tych systemów. Przygotowując następcę OS-a X namaszyny z ARM-em, Apple może więc polegać na gotowychrozwiązaniach i optymalizacjach dla tej architektury.