Как Apple строила свою «процессорную империю»

Если не следить за индустрией, то можно подумать, что успех Apple в мобильной сфере — это плод труда ее партнеров, которые производят iPhone и iPad по заказу американской компании. Мол, она просто смогла найти нужные компоненты и красиво их собрать в кучу. Но в основе этих гаджетов лежат именно разработки компании из Купертино, а если точнее, то ее невероятной команды специалистов, которую она собирала по крупицам в течение последних десяти лет. Как это происходило и происходит сейчас — читайте в статье ниже.

Содержание

Кадры решают всё
Почему Apple лидирует в мобильной сфере
Увядание процессорного бизнеса IBM
IBM готова продавать свои мощности по производству чипов
Аппетит Apple не ограничился ARM, IBM тоже зацепило
Что стало движущей силой для развития процессорных технологий Apple
Кирпичики процессорной «цитадели» Apple

Кадры решают всё

Компания IBM тайно вынашивает планы по продаже своих устаревающих фабрик по производству процессоров в Нью-Йорке и Вермонте. В это же время разработчики мобильных процессоров, такие как Apple, ARM и Qualcomm, переманивают оттуда ценные кадры, а именно, лучших инженеров-конструкторов сложных микросхем.

Рынок рабочих мест для разработчиков процессоров в Остине в последние два года был просто потрясающим. Ведь Apple, ARM и Qualcomm агрессивно и успешно заполучали одного сотрудника IBM за другим, а также переманивали инженеров из еще более бедствующих компаний вроде AMD или Freescale. Команда разработчиков серверов IBM в Остине потеряла значительную часть своего интеллектуального капитала, ведь лучшие и умнейшие покинули компанию в погоне за более высокими зарплатами и более широкими возможностями. Команды дизайнеров в Роли и Рочестере также понесли потери. Я и сам покинул IBM в прошлом году.

Высокотехнологичная индустрия по производству процессоров переживает сдвиг спроса в пользу более дешевых продуктов широкого потребления, производимых за границей (читай, в Китае). А в это время рост популярности мобильных устройств приводит к выводу из этой сферы инвестиций и талантливых работников (как в свое время произошло и с компьютерной индустрией).

Компания IBM может похвастаться впечатляюще богатым опытом технологических разработок в индустрии производства процессоров. Но быстро развивающийся рынок привел к ее заметному отставанию от современных лидеров. На этой волне новое поколение производителей чипов, фокусирующихся именно на мобильных устройствах, агрессивно охотятся за талантами из IBM. В качестве приманки они используют высокую зарплату и возможность работать над интересными проектами, инвестируемыми с крупных прибылей в мобильной индустрии.

Почему Apple лидирует в мобильной сфере

Воскрешение Apple из пепла после поражения на рынке ПК в середине 1990-х началось с появлением iPod в 2001 году. Но расти дикими темпами популярность компании из Купертино начала в 2007 году, когда свет увидел первый iPhone, и в 2010-м, когда был представлен iPad. На самом деле тогда Apple активно реинвестировала прибыли от продажи мобильных продуктов в интенсивную разработку аппаратной составляющей. В частности, американский производитель создал практически с нуля команду разработчиков процессоров, одну из лучших в индустрии. Эти ребята оказались способными выдавать на гора не только конкурентоспособные процессоры для устройств текущего поколения, но и схемы для новинок, которые конкурентам даже и не снились.

Создавая собственные чипы, Apple может перевести свои доходы в финансирование оригинальных разработок, с которыми соперники эффективно не способны ни тягаться, ни скопировать какие-то идеи в силу того, что аппаратная часть плотно интегрирована с программной.

Примером тому – инструменты вроде Metal, которые напрямую работают с аппаратной частью системы-на-кристалле Apple А7. Именно благодаря А-серии чипов (и адаптации ПО), в которой всегда использовалось мощнейшее из актуальных графическое ядро, и появилась возможность сторонним разработчикам графически совершенствовать игры для iOS, создавать оригинальные пользовательские интерфейсы и использовать в них эффекты вроде полупрозрачности, параллакса и плавной анимации.

Увядание процессорного бизнеса IBM

Долгое время IBM была лидером в сфере разработки полупроводников. Именно она стала пионером в использовании полупроводниковых транзисторов в ее собственных больших компьютерах в конце 1950-х. Об этом упоминает журналист EE Times Рик Мерритт, анализируя текущее непростое положение компании. Он даже цитирует слова Роба Лайнбека, аналитика из IC Insights, о том, что IBM стала «».

Читайте также ТОП халявы (21.10.2014)

Именно в IBM разработали технологию «кремния на изоляторе». Коллега Мерритта Дэвид Ламмерс описывал ее как новый чип, оснащенный «».

Достижения IBM в дизайне процессоров привлекли внимание Apple еще в 1990-х и привели к созданию линейки процессоров PowerPC. В рамках этой инициативы компания из Купертино стала применять серверную архитектуру чипов Power в качестве замены для процессоров из линейки для Macintosh в 1994 году. В планах по развитию PowerPC было и смещение с рынка чипов на базе архитектуры x86 от Intel. К сожалению, могучее инвестирование в ПК под управлением ОС MS DOS и Windows позволяло развивать устаревающую на тот момент архитектуру х86 настолько активнее, что заложенного в PowerPC запаса мощности и финансовых возможностей IBM просто не хватило, чтобы обогнать цикл разработки Intel.

К 2005 году Стив Джобс отказался от сотрудничества с IBM и объявил о своем плане перевода компьютеров Mac на чипы Intel x86 Core. Тем не менее, архитектура PowerPC не канула в лету, а использовалась для работы со встраиваемыми системами и осталась основной технологией для игровых платформ Sony PlayStation, Nintendo Wii и Microsoft Xbox 360. Однако последующее поколение консолей уже было основано на базе процессоров от AMD, тогда как остальной рынок в большинстве своем перешел на использование чипов ARM.

При этом Power и PowerPC какое-то время сохраняли свои позиции в серверных системах. Однако с переходом к облачным вычислениям в центрах обработки данных, использование которых обходилось недорого, IBM утратила свои позиции и в этом сегменте рынка. Сегодня 20% потребителей на серверном рынке представлены Google и Amazon, и им нужны дешевые, а не сервисно-ориентированные дорогостоящие серверы, целевой аудиторией которых является традиционный бизнес.

Продаваться стали недорогие упрощенные системы от скромных провайдеров вроде Foxconn и Quanta из Тайваня. Ребятам из огромных дата-центров не нужны сервисы, да они и не будут платить за них. Им нужны компактные, дешевые серверы. Но IBM хочет продавать более мощные и дорогие серверы которые сама же и обслуживает.

Второе исследование Мерритта помогло выяснить, что продажи Power от IBM резко упали, с $7,5 млрд в 2005 году до $3,9 млрд в прошлом году. В ежегодном отчете компании за 2013 год сказано о признании IBM того факта, что платформа Power уже не вернется к прошлым уровням доходности. Компания сократит свой бизнес до масштабов, при которых можно будет получать желаемые прибыли.

В январе IBM сообщила о планах продажи своего бизнеса, связанного с серверными системами на базе x86, компании Lenovo. А в апреле была оглашена инициатива «Open Power» по адаптации архитектуры Power к дизайну с открытым исходным кодом. В 2005 году и компания Sun попыталась сделать то же со своим проектом OpenSparc.

IBM готова продавать свои мощности по производству чипов

Основной проблемой IBM является необходимость решить, что же делать с фабриками по производству полупроводников в Ист Фишкилл, шт. Нью-Йорк, и Берлингтоне, шт. Вермонт. В своей третьей статье, описывающей ситуацию в IBM, Мерритт отметил, что компания «». По некоторым источникам, наиболее вероятным покупателем станет контрактный производитель полупроводников GlobalFoundries, являющийся одним из клиентов Apple и партнером Samsung.

По словам представителей GlobalFoundries, компания наняла на условиях временной занятости 200 опытных инженеров и менеджеров для поддержки ее развивающихся мощностей в штате Нью-Йорк с мая по декабрь 2014-го.
Рик Мерритт, журналист EE Times

Публично IBM о своих планах не упоминала. Ведь подобное заявление навредило бы установлению желаемой цены на фабрики. Если бы Apple интересовало приобретение предприятия по производству чипов, предложение IBM могло бы прийтись как нельзя кстати. Но компания из Купертино не проявляет никакого интереса к покупке собственного производства процессоров.

Вместо этого Apple уже длительное время сотрудничает со сторонними поставщиками в производстве необходимых компонентов, включая SoC А7 и датчиков вроде TouchID, притом, что это — исключительно разработки американской компании. С другой стороны, производитель iOS-устройств постоянно интересуется талантливыми разработчиками микросхем. Таким образом, неясность по поводу будущего IBM привела к тому, что толпы лучших специалистов из ее рядов переходят в команду Apple.

Аппетит Apple не ограничился ARM, IBM тоже зацепило

Когда Джобс вернулся в Apple в 1997 году, его первым действием стала продажа своей доли в ARM. Кстати, партнерские отношения с ARM оказались инициированы еще в конце 1980-х. Их целью была адаптация разработанного Acorn Computer чипа для Newton MessagePad, выпущенного Apple в 1990-х. В частности специалистам ARM предстояло превратить настольный чип, в мобильное энергоэффективное решение, что, вполне возможно, и предопределило будущее компании.

В то время как прибыли Apple начали сокращаться в середине 1990-х, ARM привлекла внимание Nokia. Последняя и помогла сделать энергоэффективные процессоры компании широко популярными среди производителей сотовых телефонов. Джобс же поспособствовал финансовому восстановлению Apple с помощью своевременной продажи акций ARM в конце 1990 годов. Затем в 2001 году компания из Купертино стала одним из крупнейших клиентов ARM. Думаю, вы уже догадались, что причиной тому оказался плеер iPod, построенный на базе чипа от этой компании.

В 2007 году архитектура ARM оказалась единственным оптимальным решением для iPhone. В итоге первый смартфон от Apple заполучил готовую однокристальную систему, являющуюся совместным детищем ARM и Samsung. Но уже тогда компания вынашивала планы по созданию своего собственного фирменного чипа. Для этого в 2007 же году было решено получить лицензию на использование интеллектуальной собственности Imagination Technologies — графического процессора PowerVR. В те времена и поползли слухи о секретных разработках внутри Apple собственной однокристальной системы с мощной игровой графикой.

В 2008 году Apple приобрела P.A. Semi, разработчика процессоров без собственных производительных мощностей, выпускающего мощные чипы на базе архитектуры PowerPC. Этот шаг говорил о возвращении Apple к разработке собственных процессоров, как это было в 1980-х. Также, многих талантливых разработчиков чипов PowerPC компания задействовала в развитии архитектуры ARM. В том же году Apple наняла Марка Пейпермастера, работавшего до этого в IBM экспертом по архитектуре и технологии работы Power. Ответом IBM на этот шаг стал судебный иск, в котором вербовка ее сотрудника была названа «».

Пейпермастер покинул команду Apple в 2010 году по причине культурной несовместимости. Однако все увеличивающееся число сотрудников IBM с тех пор пополняло штат производителя iPhone. Дело не обошлось без судебных исков и внутренних политических разборок.

Что стало движущей силой для развития процессорных технологий Apple

В 2009 году начали распространяться слухи о планшете от Apple. Параллельно стало известно, что американский производитель якобы планирует заменить чипы ARM на маломощный х86-процессор , тогда известный как . Вместо этого Apple разработала собственную однокристальную систему А4 на базе архитектуры ARM. Причем она оказалась достаточно мощной, чтобы лечь в основу первого планшета компании — iPad. Тогда журналисты ai эксклюзивно писали о важности появления А4 и о том, что именно разработчики чипов из недавно приобретенной Apple компании Intrinsity помогли создать столь производительный и энергоэффективный процессор (для своего времени это действительно был технологический прорыв). При этом аналитики были уверены, что компания из Купертино не сделала ничего нового, а скорее, использует процессоры из личного запаса, в том числе и довольно простой графический чип Mali от ARM.

Продажи iPhone поспособствовали активным разработкам процессорных технологий внутри компании. А iPad оказался привлекательной альтернативой обычным ПК, особенно в области образования и в корпоративной сфере. Продажи iPad как планшетного компьютера стали беспрецедентными в индустрии. Компания из Купертино мгновенно обошла Microsoft пытавшуюся продвигать Windows-планшеты c 2002 года, а также победила BlackBerry и Palm с подобными проектами.

Surface от Microsoft оказался нишевым продуктом, в то время как планшеты на базе Google Android скорее выполняют функцию развлекательного медиаплеера, чем рабочего инструмента, чему виной слабая адаптация приложений под большой экран. За последние три с половиной года доминирование Apple на рынке мобильных устройств обеспечило (и финансово в том числе) быстрое развитие производства мобильных процессоров. Кульминацией прогресса в этой области на данный момент считается Apple A7, первый 64-битный процессор, используемый в смартфонах.

В последнее время Apple как-то расслабилась в плане борьбы с утечками информации о дизайне и начинке ее устройств, но вот что касается процессорных разработок, то в этой области все строго секретно. Вы вспомните, каким шоком для индустрии оказался анонс A7? Причем Apple смогла по максимуму задействовать аппаратные возможности этой однокристальной системы, результатом чего стали продвинутые функции фотокамеры смартфона, внедрение TouchID и инструкций A7 Secure Enclave, невероятно эффективная поддержка архитектуры ARMv8 и применение новейшего мобильного графического ускорителя Imagination Rogue.

Кирпичики процессорной «цитадели» Apple

Не обладая способностью Apple создавать и продавать дорогие устройства, другие производители в индустрии сфокусировались на поставках дешевых мобильных гаджетов, сделав ставку на их невысокой стоимости. Сей факт оказал серьезное влияние на производство конкурентоспособных мобильных процессоров, причем даже среди держателей лицензии ARM.

Так, в 2012 году производитель полупроводников и микросхем Texas Instruments объявил о том, что больше не будет выпускать мобильные процессоры. Причиной тому стали проблемы с качеством однокристальных систем из линейки OMAP ARM и неудовлетворительная работа устройств, в которые они были интегрированы. Среди таких гаджетов выделю Amazon Kindle Fire, планшеты RIM Playbook и Xyboard, смартфоны Palm Pre, Nokia N9 и Galaxy Nexus, музыкальный плеер MOTOACTIVE от Motorola и медиацентр Google Nexus Q.

В случае Texas Instruments компании приходилось справляться с серьезными накладными расходами, связанными с ее клиентами, управлением документацией, поддержкой чипов OMAP, которые применяются в десятках разных устройств. В отличие от нее, Apple работала только со своими процессорами А-серии. Это помогло компании фокусироваться исключительно на производстве того, что ей нужно, ей не разбираться с претензиями сторонних клиентов (или поставщиков) по поводу работы полупроводников и их программной поддержки.

В итоге Apple переманила большую часть команды Texas Instruments, работающей с чипами OMAP и базирующейся в Хайфе и Герцлии в Израиле. Кстати, там недалеко находится и разработчик флэш-контроллеров Anobit, приобретенный Apple в 2011 году.

В дополнение к израильским у Apple есть и другие команды разработчиков процессоров, работающие в Остине, шт. Техас, и Мельбурне, шт. Флорида. Именно там располагается компания Melbourne Design Center, купленная Apple в составе AuthenTec.

В прошлом году американский производитель также выкупил и преуспевающую компанию-разработчика процессоров Passif Semiconductor с базой в Калифорнии, израильскую компанию PrimeSence, работающую с 3D-сенсорами, и шведский стартап, специализирующийся на сжатии информации, AlgoTrim.

Растущий штат Apple, работающий с процессорами А-серии, трудится в условиях крайней секретности в Купертино. Есть данные о том, что эту команду якобы не планируется перемещать в новый кампус Apple, который сейчас находится на стадии строительства.

Что же будет дальше? Аналитики затаили дыхание в ожидании знаков от Apple. Вероятно, компания объединится с Qualcomm с целью создания собственных радиомодемов или заключит партнерские отношения с Intel и снова начнет использовать в своих продуктах ее разработки в этой области. У экспертов также есть предположения по поводу того, что Apple может использовать свои разработки на основе архитектуры ARM вместо процессоров Intel в недорогих моделях компьютеров Mac. [ai]

Как видите, за технологическими прорывами Apple в мобильной индустрии стоят не партнеры и поставщики компании, а она сама. Разработчик из Купертино смог буквально по крупицам собрать одну из сильнейших команд по проектированию однокристальных систем фактически с нуля и теперь пожинает плоды своих трудов, не забывая при этом строить новые плацдармы для технологического доминирования в будущем.

Материалы по теме: