Десять лет технологических изменений Apple сделали возможным использование ARM Mac

Переход Apple на Mac с запатентованными чипами ARM может вскоре быть официально признан, но в течение многих лет были явные и явные признаки этого перехода.

Это может стать неожиданностью для некоторых случайных поклонников Apple. Для проницательных наблюдателей за ходом компании на стене уже давно написаны признаки еще одного важного архитектурного перехода.

Создание основы для ARM Mac

Apple уже является экспертом в области производства микросхем ARM, поскольку чипы А-серии используются для iPhone, iPad и телевизоров Apple.

Некоторые из «рассказов» Apple о важном переключателе архитектуры, например Project Catalyst или отказе от 32-битной поддержки, были более очевидны, чем другие.

Когда вы посмотрите на историю Mac с 2014 по 2020 годы, становится ясно, что Apple предпринимает тонкие, но уверенные шаги, создавая более дружественную для ARM экосистему Mac и прокладывая путь для ARM Mac в целом.

Вот как Apple заложила основу для ARM Mac более чем на десятилетие.

Xcode

Слухи о ARM Mac довольно недавние, по крайней мере, по сравнению с историей самого Mac. Но еще в 2003 году Apple сделала то, что действительно является первым публично заметным шагом к ARM Mac: выпуск Xcode.

Интегрированная среда разработки на базе Mac полностью изменилась, и разработчики создали приложения и программы для платформ и продуктов Apple. До выпуска интегрированной среды разработки существовало множество различных инструментов для разработки и программирования.

Хотя Apple, возможно, не имела в виду ARM Mac, когда она выпустила Xcode, унифицированная IDE была необходима для iPhone, и все еще была первым начальным шагом к такому устройству. Без централизованной среды разработки для MacOS нынешний переход — и предыдущий переход на Intel — были бы невозможны.

OpenGL и Металл

Apple усиливает свою фирменную смесь аппаратного, программного обеспечения и интеграции ОС. Внедрение Metal на iOS в 2014 году и окончательное осуждение OpenGL в 2018 году представили новый уровень независимости для разработчиков Apple.

По словам Apple, по сравнению с предыдущей графической технологией Metal позволяет процессору и графическому процессору «работать вместе более эффективно». Используя Metal, разработчики как MacOS, так и iOS могут кодировать этот конкретный API и разрешать своим приложениям работать независимо от того, какой GPU присутствует. Для разработанного Apple оборудования, такого как чипы ARM, оно будет неотъемлемым, особенно если графические процессоры Apple также находятся на отдаленном горизонте.

Этот переход от предыдущей технологии OpenGL положил начало более широкому стремлению Apple к совместимости приложений и платформ для разработчиков. Наряду с другими событиями в этом списке, внедрение Metal сыграло свою роль в рационализации и упрощении большей экосистемы Apple.

Хотя это и не предвещает AR-устройств Mac на базе ARM, некоторые в сообществе разработчиков Apple предполагают, что устаревшие технологии, такие как OpenGL, будут полностью удалены во время переключения архитектуры. Исходя из того, что зависимости OpenGL уже интегрированы с использованием Metal, похоже, что Apple планировала это с тех пор, как технология устарела.

стриж

Язык программирования Swift с открытым исходным кодом от Apple появился в том же году, что дало Apple и ее разработчикам новые возможности для объединения своих разнородных продуктов.

Первоначальная цель Swift состояла в том, чтобы создать язык, который был бы быстрым, интуитивно понятным и более безопасным в использовании, чем тот, который был доступен в то время. Важно отметить, что он также был разработан с нуля с учетом собственных продуктов Apple. Как упоминалось ранее, Swift является частью более широкой стратегии оптимизации приложений и кода для различных устройств на iOS и, в конечном итоге, на iPadOS. Нет сомнений в том, что Apple будет применять уроки, извлеченные из этих платформ, к ARM Mac.

Некоторые наборы инструментов на основе Swift, такие как SwiftUI, также могут играть более важную роль при переходе на Mac на базе ARM. SwiftUI — это простой способ для разработчиков приложений создавать пользовательские интерфейсы для продуктов из линейки Apple.

Более того, существует большая вероятность того, что Apple откажется от поддержки приложений, написанных не полностью на Swift, хотя такие разработчики, как Гус Мюллер, предполагают, что вначале этого не произойдет. Если это произойдет, то это произойдет потому, что Apple считает, что наличие единого языка кодирования для приложений на iOS, MacOS и других платформах Apple повысит оптимизацию и производительность по всем направлениям.

Защита целостности системы

В 2015 году Apple также представила новую системную функцию под названием Защита целостности системы (SIP) для ядра OS X El Capitan. В то время некоторые полагали, что это может быть первоначальная попытка Apple приблизить политики безопасности macOS к политике iOS.

Хотя защита целостности системы обеспечивала безопасность, она устраняла некоторые системные функции, подобные UNIX, которые в течение многих лет использовались в macOS. И благодаря этому macOS сделала шаг навстречу другим своим операционным системам, которые, что важно, уже разработаны для ARM.

Это важно, потому что многие из существенных недостатков безопасности, которые мы наблюдали за последние несколько лет, были уязвимостями на уровне чипов в кремнии Intel. Существует высокая вероятность того, что Apple представит переход на ARM в качестве обновления безопасности, а также множество других преимуществ.

Чипы Apple T-серии и Безопасная загрузка

Задолго до серьезного разговора об отказе Apple от Intel для ARM, гигант из Купертино вложил кремний на базе ARM в свои компьютеры Mac. Apple представила ARM в Mac — чип сопроцессора T1 в MacBook Pro 2016 года с сенсорной панелью.

В дополнение к подаче питания на сенсорную панель OLED с сенсорным экраном, T1 также включил датчик Touch ID и управлял контроллером управления системой. Основанный на ядре, аналогичном ARM-чипам, таким как Apple Watch S1, T1 позволяет сенсорной панели работать относительно независимо от реальной системы.

Год спустя, в 2017 году, Apple дебютировала со вторым поколением своих чипов T-серии в iMac Pro. Как и микросхемы серии A, T2 обеспечивает набор функций безопасности для macOS, включая безопасный анклав и шифрование «на лету». Он также включил всегда включенный «Привет, Сири», действует как «привратник» для микрофона Mac и камеры FaceTime и может ускорить определенные рабочие процессы кодирования на основе видео.

Чип T2 является значительным выигрышем для безопасности платформы Apple, а также для других связанных функций обработки изображений.

С нашей точки зрения, он также выглядит как своего рода «тестовый прогон» для интеграции технологии ARM в Mac OS X86. Чипы серии T — это специально разработанные чипы, разработанные специально для Mac. С переходом на процессоры на базе ARM появляются возможности для дальнейшей интеграции, особенно с учетом того, что Apple может отказаться от чипа T2 и внедрить его функции непосредственно в систему на кристалле ARM (SoC).

Смерть 32-битных приложений

Одним из наиболее важных изменений, которые проложили путь для ARM Mac, стала смерть 32-битных приложений. В macOS Catalina официально прекращена поддержка 32-битных приложений.

Это завершило переход почти десятилетия с выпуском 64-битной OS X Snow Leopard в 2009 году. Это особенно важно, потому что это означало конец всего унаследованного 32-битного кода, который Mac работал в течение многих лет.

Без всего этого унаследованного кода Mac теоретически мог бы оптимизироваться для работы на 64-разрядных процессорах ARM. Для перехода на Mac на базе ARM это будет важным моментом, чтобы заставить их работать как можно лучше.

Для контекста, чипы A-серии в iPhone и iPad являются 64-битными и основаны на ARM. Точно так же технологии Apple, такие как Metal, работают только на 64-битной архитектуре. Другими словами, внедрение 64-битной технологии, реализованной в линейке Apple, очищает стабильные операционные системы компании для дальнейшего совершенствования и новых функций.

катализатор

Затем был Catalyst, один из наиболее очевидных признаков интеграции поддержки ARM в экосистему macOS. Представленный на WWDC 2019, Catalyst, по сути, представляет собой систему, разработанную для того, чтобы позволить разработчикам легче переносить приложения iOS и iPadOS на Mac. Он не означал автоматически конец отдельных приложений для MacOS или Mac как отдельной операционной системы, но он заложил основу для приложений, которые можно оптимизировать для среды ARM.

Хотя первоначальные реакции на Catalyst были неоднозначными, платформа действительно представила функции, которые значительно снижают барьер для входа для интеграции приложений iOS и Mac, позволяя разработчикам без труда компилировать код для последней платформы. Легко, как в галочке в Xcode.

Apple, несомненно, могла бы извлечь уроки из iOS и применить их к macOS. Например, iOS App Store давно позволяет пользователям загружать приложения независимо от того, какой конкретный код был необходим для запуска на определенном устройстве. Но, что более важно, Catalyst облегчает разработчикам создание приложений, которые могут работать как на архитектуре ARM, так и на архитектуре x86.

Это то, что может сгладить переход как для разработчиков, так и для потребителей, поскольку это сделает перенос приложений на оптимизированную для ARM версию macOS таким же простым, как и перенос iPad с Mac на Mac. Это сэкономит разработчикам время и нервы, особенно потому, что общий переход на Mac на базе ARM не будет коротким.

Apple не собирается выбрасывать приложения, не относящиеся к Catalyst. Но использование Catalyst в качестве опции для разработчиков для создания ARM-дружественного контента значительно облегчит переход.

Фактическое начало «перехода» на ARM Mac

Catalyst, позволяя приложениям легче взаимодействовать между архитектурой ARM и архитектурой x86, может облегчить переход разработчиков.

IPad Pro 2018 года действительно прояснил кое-что о том, как Apple рассматривает свои компьютерные продукты. Как отмечает компания в своем выступлении на iPad в этом году, капитальный ремонт iPad Pro был быстрее, чем до 92% конкурирующих ноутбуков того времени.

Это никак не относится к macOS, но ясно дает понять, что чипсеты Apple серии A созданы для питания. Хотя Apple утверждала, что не будет объединять Mac и iPad, она ничего не говорила о том, чтобы сделать прежнюю экосистему более похожей на последнюю.

Для зорких глаз технологов и энтузиастов он также намекал на потенциал первого в своем роде кремния ARM от Apple.

После перехода с Motorola 68000 на PowerPC и с PowerPC на Intel x86 в 2005 году переход на ARM станет третьим основным переходом к архитектуре Apple. Как и в прошлых переходах к архитектуре, у Apple есть четкая цель и путь для переключиться на ARM. Это сделает устройства Mac лучше, будь то за счет повышения производительности или увеличения срока службы батареи.

На фоне постоянных слухов о готовящемся объявлении на основе ARM Apple, вероятно, будет информировать общественность о том, что она делает за кулисами в течение многих лет.

Что еще нужно сделать Apple

Apple может дать разработчикам возможность попробовать ARM с «наборами инструментов разработки», которые были настольными машинами Intel.

Переход на ARM будет максимально плавным, но для некоторых он не будет безболезненным. Несмотря на то, что Apple провела ряд подготовительных мероприятий, это все еще будет непростой задачей как для компании, так и для ее независимых разработчиков и ее клиентов.

Apple понадобилось чуть меньше двух лет, чтобы перевести все свои Mac на чипы Intel. OS X Snow Leopard отказалась от поддержки архитектуры PowerPC до августа 2009 года. Ранее выпущенное оборудование на базе PowerPC было официально объявлено «устаревшим» в 2013 году — через семь лет после того, как Apple прекратила его выпуск.

Это, несомненно, будет непростой путь для некоторых, но предыдущие переходы архитектуры чипов от Apple могли бы намекнуть на то, что будет.

Возьмем, к примеру, Apple Transition Kits, которые были стоимостью 999 долларов за компьютер, основанный на аппаратном обеспечении Intel, сданном в аренду разработчикам. Существует большая вероятность, что для такого мощного коммутатора, как Intel-ARM, Apple собирается сделать нечто подобное. Таким образом, разработчики, имеющие средства, смогут получить свои приложения ARM-совместимыми задолго до того, как потребители получат в свои руки аппаратное обеспечение.

Apple, очевидно, считает этот сдвиг важным, и не только из-за недавних сбоев Intel. Благодаря гораздо более мелкому контролю над всем аппаратным и программным стеком своих устройств, затраты будут сокращены, а потенциальная интеграция и оптимизация могут быть увеличены.

Переход на ARM может также укрепить статус Apple как супердержавы по производству микросхем. Позже, когда пыль осядет, потребители тоже будут получать гораздо больше.

Переход Apple Mac на ARM был в процессе создания. Хотя пока еще рано говорить о том, как все получится, похоже, что это будет стоить растущих усилий для всех участников.