Trong 36 năm qua Apple Macintosh đã có ba kiến trúc bộ xử lý khác nhau và có thể có khả năng chuyển sang kiến trúc thứ tư. Vì có tin đồn về việc chuyển sang ARM, chúng ta hãy xem lịch sử của kiến trúc bộ xử lý trên Mac.
Motorola 68K (1984-1995)
Apple Macintosh (1984) là máy Mac đầu tiên sử dụng bộ xử lý Motorola 68k.
Năm 1984 Apple phát hành máy tính Macintosh đầu tiên (không ngạc nhiên khi được đặt tên Apple Macintosh). đã sử dụng 8 CPU Motorola 68000Mhz. Trong quá trình phát triển, một nguyên mẫu đầu tiên của máy Mac đã sử dụng 8/16-bit Bộ xử lý Motorola 6809. Tuy nhiên, sau khi nhà thiết kế nhận thấy sự mờ nhạt của các thói quen đồ họa đã được tạo cho Apple Lisa với bộ xử lý 68000 sử dụng 16/32-bit 68000 đắt tiền hơn. Apple Anh ấy chỉ sử dụng Lisa 5 MHz 68000, nhưng nguyên mẫu Mac mới có thể chạy ở tần số 8 MHz. Điều này khiến Steve Jobs thích thú, người muốn gây sốc cho đội của Lisa.
Trong thập kỷ tiếp theo, các mẫu máy Macintosh mới bắt đầu sử dụng các phiên bản kế nhiệm của 68000, bao gồm các chip 32-bit thuần túy 68020, 68030 và 68040. Chúng đã phát triển về tốc độ và độ phức tạp theo thời gian.
Nhìn chung, ít nhất 72 máy Mac khác nhau đã sử dụng 68.000 CPU. Mẫu máy Mac cuối cùng làm được điều này là PowerBook 190 vào năm 1995.
PowerPC (1994-2005)
Apple Power Macintosh 6100, máy Mac đầu tiên có bộ xử lý PowerPC.
Vào cuối những năm 1980, ngành công nghiệp máy tính bắt đầu quay lưng lại với các kiến trúc bộ xử lý cũ hơn của những năm 1970 để ủng hộ các xu hướng mới như Giảm xử lý tập lệnh (RISC). Kỹ thuật thiết kế này cung cấp bộ xử lý nhanh hơn. Việc kinh doanh Apple đã khám phá nhiều tùy chọn bộ xử lý RISC khác nhau, nhưng cuối cùng đã hợp tác với IBM và Motorola để thiết kế một nền tảng bộ xử lý chung. Ba công ty này muốn sử dụng điều này để chống lại sự thống trị của Microsoft-Intel (còn được gọi là “Wintel”).
Kết quả là kiến trúc PowerPC. Nó lần đầu tiên được sử dụng trong loạt máy trạm của IBM và sau đó vào năm 1994 trong Power Macintosh 6100. Apple đã thiết kế Trình giả lập 68K đi kèm với mọi bản sao của Mac OS. Điều này có nghĩa là những máy Mac mới này có thể chạy liền mạch hầu hết tất cả các phần mềm 68K cũ hơn (mặc dù có một số hạn chế về tốc độ), cho phép chuyển đổi suôn sẻ sang PowerPC.
Qua nhiều năm Apple đã phát hành khoảng 87 kiểu máy Mac khác nhau sử dụng bộ xử lý PowerPC, bao gồm các chip thuộc dòng 601, 603, G3, G4 và G5. Tốc độ xung nhịp của CPU PowerPC đã tăng lên đáng kể trong thời đại này, từ 60 MHz trở lên 2,7 GHz. mô hình cuối cùng Apple PowerPC là phiên bản lặp lại của Power Mac G5, được phát hành vào tháng 11 năm 2005.
Intel x86 (2006–nay)
iMac dựa trên Intel đầu tiên (2006).
Vào giữa những năm 2000 Apple cảm thấy bị hạn chế bởi sự phụ thuộc vào bộ xử lý PowerPC. Máy Mac đã gặp khó khăn trong việc duy trì tốc độ tương đương với các máy tính dựa trên Intel do sự chậm trễ kéo dài trong quá trình sản xuất và thiết kế chip PowerPC mới. Ngoài ra, ở thế hệ G5, các chip PowerPC tiêu tốn nhiều năng lượng đến mức chúng cần được làm mát rộng rãi để hoạt động, loại trừ việc sử dụng chúng trong máy tính xách tay.
Vì vậy, khi Apple tuyên bố sẽ chuyển sang dùng chip Intel tại WWDC 2005, các nhà phê bình vui mừng nhưng cũng ngạc nhiên. Sau nhiều năm quảng cáo về tính ưu việt của PowerPC so với Intel, quá trình chuyển đổi Apple trên Intel dường như là cứu cánh cho Macintosh. Hiệu suất CPU của Mac đã tăng gần gấp bốn lần chỉ sau một đêm. Các mẫu Intel Mac đầu tiên được công bố vào đầu năm 2006: iMac và MacBook Pro.
Để giữ cho phần mềm tương thích qua nhiều thế hệ, công ty Apple đã giới thiệu một công nghệ giả lập tiên tiến có tên là Rosetta bắt đầu với Mac OS X 10.4.4. Nó có thể dịch động một số mã PowerPC sang Intel một cách nhanh chóng.
Ngay sau đó, các nhà phát triển bắt đầu phân phối các chương trình của họ dưới dạng các chương trình nhị phân phổ quát có thể chạy trên PowerPC hoặc Intel Mac, giúp quá trình chuyển đổi sang x86 dễ dàng hơn nhiều. Rosetta cuối cùng đã bị xóa khỏi Mac OS X bắt đầu với Mac OS X 10.7 Con sư tử.
Tùy thuộc vào cách bạn đếm, kể từ năm 2006 Apple đã phát hành ít nhất 80 mẫu (có thể lên tới 100) máy Mac dựa trên Intel. Mẫu Intel Mac cuối cùng vẫn chưa được xác định, nhưng nếu một số chuyên gia tin tưởng, nó có thể ra mắt vào cuối năm nay.
CÁNH TAY (2021?)
Apple MacBook Pro 2020.
Ngày nay, máy Mac dựa trên Intel đang bán chạy và có thể có một lộ trình CPU vững chắc phía trước. Tuy nhiên, tin đồn rằng Apple sắp chuyển máy Mac sang bộ xử lý dựa trên ARM đang xôn xao. Điều này sẽ đánh dấu sự thay đổi thứ ba về kiến trúc hệ thống trong dòng máy Mac – nhưng tại sao?
Kể từ năm 2010 Apple có được kinh nghiệm một cách có hệ thống khi thiết kế các gói hệ thống trên chip (SOC) của riêng mình dựa trên bộ xử lý ARM cho iPhone, iPad và Apple TV. Sự tiến bộ của công ty thật đáng kinh ngạc. Các thiết kế của nó đã được cải thiện đáng kể về tốc độ và hiệu suất trên mỗi watt, với một số iPad hiện đang cạnh tranh với MacBook về hiệu suất lõi đơn. Việc kết hợp hiệu suất cấp Intel với chip ARM khiến chúng trở thành sự thay thế khả thi cho kiến trúc CPU trong máy Mac.
Nhờ khả năng cạnh tranh lớn hơn của ARM về hiệu suất Apple sẽ đạt được những lợi ích khác từ một công tắc kiến trúc, bao gồm cả hiệu suất và khả năng kiểm soát. Công ty đã tích hợp nhiều tính năng vào SOC của mình – chẳng hạn như xử lý ảnh nhanh hơn và nhận dạng khuôn mặt AI – giúp tăng tốc các mục tiêu thiết kế dành riêng cho dự án Apple. Nếu Apple sử dụng chip Mac của riêng mình, nhận được chính xác những gì nó cần và không có gì khác.
Hơn thế nữa Apple nó có khả năng làm cho chip nội bộ rẻ hơn so với mua chúng từ Intel. Điều này sẽ làm cho các sản phẩm Apple sẽ thậm chí còn mang lại lợi nhuận cao hơn nhiều so với hiện tại, điều này tốt cho lợi nhuận của họ. Những khoản tiết kiệm này cũng có thể có nghĩa là sẽ có máy Mac rẻ hơn nếu Apple quyết định đi theo hướng đó.
Các nhà phát triển cũng sẽ được hưởng lợi từ điều này. Các hệ thống SOC dựa trên ARM trên Mac sẽ cho phép các nhà phát triển ứng dụng chuyển phần mềm iPhone và iPad sang nền tảng Mac dễ dàng hơn. Họ cũng có thể dễ dàng bảo trì phần mềm cho cả ba nền tảng theo tính năng tương đương.
Câu hỏi duy nhất là khi nào nó sẽ xảy ra? WWDC 2020 sắp diễn ra, vì vậy chúng ta sẽ phải chờ xem. Bất kể điều gì xảy ra, Macintosh có thể sẽ tiếp tục phát triển như một nền tảng trong tương lai – ngay cả khi điều đó xảy ra Apple sẽ phải thực hiện nhiều thay đổi kiến trúc hơn trên đường đi.
