Probablement, le moment tant attendu, dont je vais parler aujourd'hui, était en un sens inévitable. Pendant des années, il y a eu des rumeurs selon lesquelles Apple profiterait de ses connaissances accumulées sur l'architecture des processeurs ARM et les apporterait aux ordinateurs de bureau et aux ordinateurs portables. Lors de la récente conférence virtuelle de la Worldwide Developers Conference , le fabricant d'iPhone a fait une telle déclaration. Bien sûr, beaucoup étaient intéressés par les actions futures d'Intel - le partenaire rejeté, avec lequel la relation a conduit à la décision d'Apple sur l'intégration verticale. Mais je suis plus curieux de suivre la décoloration de la plate-forme qu'Intel a vaincue afin d'obtenir l'emplacement d'Apple, ainsi que de voir les parallèles qui ont progressivement émergé entre PowerPC et Intel. Aujourd'hui, nous allons parler d'une longue liste de fabricants de processeurs pour lesquels Apple s'est désintéressé, en utilisant l'exemple de la transition de PowerPC à Intel. Si vous décevez Apple, vous n'avez pas de chance.
Apple a mis quelques décennies à se familiariser avec ce concept. (Archives Internet)
Des informations sur le premier projet du processeur d'Apple ont fait surface il y a environ 35 ans
À bien des égards, Apple a longtemps été attiré par les avantages de l'intégration verticale, causés par les faiblesses des processeurs tiers. Cette société était, de par sa nature même, un intégrateur vertical.
Mais beaucoup de gens ne savent pas depuis combien de temps il y avait un intérêt pour la création de leurs propres processeurs, et aussi qu'il s'agissait d'une initiative interne de l'entreprise. L'année dernière, un document est apparu sur Internet Archive à partir duquel on peut comprendre l'ambition de ce projet. Publiée en 1989 et publiée par un utilisateur anonyme supposé être associé à Apple, la spécification architecturale Scorpius explique les concepts généraux des architectures de processeurs multicœurs plus d'une décennie avant que ces technologies ne soient largement utilisées par les utilisateurs de PC.
«Les travaux ont commencé au milieu des années 80 et se sont poursuivis jusqu'à la fin de la décennie», écrit l'auteur anonyme qui a divulgué ce document confidentiel. «Aujourd'hui, il est évident pour nous que ce projet n'a jamais vu le jour. Mais il a été suivi par des techniciens très intelligents, et à en juger par ce que j'ai entendu, l'architecture était bien développée.
Bien que la couverture porte le nom de Scorpius, ce projet est depuis longtemps connu des fans d'Apple sous un autre nom: Aquarius.
Voici son histoire: à une époque où Steve Jobs était «expulsé» d'Apple, la société a lancé un projet de recherche pour créer une architecture de processeur multicœur. Au début du projet, il s'agissait d'un domaine très théorique, et les processeurs informatiques à plusieurs cœurs ne sont apparus sur le PC qu'au début des années 2000.
L'illustration dans le document explique les capacités multicœurs du processeur Aquarius / Scorpius. (Internet Archive)
Comme le disait Low End Mac en 2006 , Project Aquarius était une tentative de la société, alors dirigée par John Scully (en outre, le leadership était fortement influencé par le directeur du développement Macintosh Jean-Louis Gasset) pour ramener Macintosh au pouvoir technique, ce qui affaibli par rapport aux nouveaux processeurs développés à partir de la puce RISC (jeu d'instructions réduit par ordinateur). Les processeurs RISC, dont le chipset ARM en est un exemple , visent à accélérer le processus en minimisant le nombre d'instructions disponibles.
La mise en œuvre proposée par Apple était de haute technologie, elle a d'abord obtenu le soutien de la haute direction, mais, en fait, était vouée à l'échec dès le début. Il est devenu l'un des nombreux «trous noirs de l'argent» sur lesquels la société a travaillé à la fin des années 1980. Selon Tom Hornby, auteur de Low End Mac , le problème était le suivant:
Apple - , , . , , , ( Fujitsu Hitachi). Intel Motorola . Apple , .
Même le lancement d'un projet aussi complexe a coûté des millions de dollars dépensés pour l'achat du supercalculateur Cray pour 15 millions de dollars approuvé par Gass, ainsi que pour les salaires de dizaines d'employés. Cameron Keyser, développeur de logiciels Mac vintage (et fan de Gopher ), qui a trouvé le document susmentionné l'hiver dernier , a noté que l'ingénieur en chef Sam Holland, qui a lancé ce projet, avait créé quelque chose de trop haut niveau même pour Apple lui-même.
«Les spécifications complexes des Pays-Bas sont devenues encore plus inquiétantes pour la haute direction, car elles nécessitaient de résoudre divers problèmes techniques qui auraient semblé difficiles même aux grandes sociétés de conception de puces expérimentées de l'époque», explique-t-il.
Le projet, qui a été développé avant 1989, n'a pas été mis en œuvre en silicium (ce qui serait encore financièrement écrasant pour Apple), mais a conduit à la création d'un livre blanc détaillé expliquant le potentiel de l'architecture Scorpius - un chipset unique capable d'exécuter de nombreuses fonctions considérées comme naturelles aujourd'hui. . Outre plusieurs cœurs et une exécution parallèle, Aquarius a également un autre concept clé très populaire dans les processeurs modernes: les graphiques intégrés, qu'Intel n'a pas intégrés dans ses puces avant le chipset i810 à faible coût d'Intel sorti dans les années 1990.
Bien sûr, le projet a échoué, mais en 2018, Gasse a annoncé Monday Note sur son site Internet.: les développements ultérieurs ont prouvé que le projet était juste dans l'esprit:
Bien que les travaux sur le développement d'un processeur quadricœur n'aient pas abouti à des résultats immédiats, le projet Aquarius a servi d'exemple à la volonté d'Apple de contrôler l'avenir de ses équipements. Cette envie s'est de nouveau manifestée, mais cette fois, elle a réussi lorsque Jobs a acheté Palo Alto Semiconductor pour développer une série de microprocesseurs Axe qui contrôlaient les iPhones et iPads; ces microprocesseurs sont aujourd'hui largement reconnus par l'industrie comme les meilleurs de leur catégorie.
Gassé a raison, bien sûr: l'Aquarius a toujours été le précurseur des ambitions actuelles du processeur d'Apple; mais c'est aussi devenu indirectement l'une des raisons de l'important changement de processeur - la société est passée de la série Motorola 68000, qui était alors utilisée dans le Macintosh Apple, à PowerPC, largement utilisé dans les années 1990.
1990
Cette année, IBM a publié une revue matérielle de son processeur RISC System / 6000 , le premier processeur à utiliser l'architecture du jeu d'instructions POWER. Ce jeu d'instructions est devenu la base de la technologie de processeur PowerPC, qui a été développée conjointement par Apple, IBM et Motorola dans l'AIM Alliance. Cette alliance a été organisée par les trois sociétés pour commencer à développer une nouvelle génération de technologies informatiques en 1991 . IBM et d'autres fabriquent même des processeurs basés sur cet ensemble d'instructions aujourd'hui, même si Apple l'a abandonné il y a 14 ans. (Ce n'est pas le seul pari qu'Apple a fait à l'époque sur les processeurs: la société a également investi dans ARM, qui a été utile des décennies plus tard .)
Processeur Motorola PowerPC 750 300MHz, mieux connu sous le nom de PowerPC G3. Il est à noter qu'Apple a cherché à simplifier les noms des processeurs PowerPC qu'il utilisait, grâce auxquels les gammes G3, G4 et G5 sont apparues. ( Wikimedia Commons )
À bien des égards, le chipset PowerPC a introduit le marché grand public dans notre monde de processeurs multicœurs 64 bits pour la première fois.
En prenant du recul et en réfléchissant à PowerPC à un niveau plus élevé, il convient de noter qu'en théorie, il aurait dû donner à Apple exactement le contrôle sur le sort de ses processeurs, dont il rêvait tant.
Apple lui-même n'était pas assez fort pour créer de tels processeurs, sur la base desquels il espérait produire ses ordinateurs, il s'est donc associé à deux sociétés expérimentées dans la fabrication de puces, leur confiant tout le travail acharné.
L'architecture PowerPC s'est avérée être la partie la plus réussie du partenariat visant à créer l'avenir des ordinateurs sous diverses formes, y compris le matériel et les logiciels.
Après la sortie du Mac en 1994, le processeur PowerPC a beaucoup impressionné les utilisateurs de Mac, car il est devenu une mise à niveau très importante par rapport à la ligne 68000. Stuart Chifet, journaliste technique pour la télévision publique, l'a placé au début de l'épisode Computer Chronicles :
PowerPC? «» Star Graphics -, . Quadra 950, 950 . 10 . 950 «» . 20 . ? PowerPC.
Même ainsi, le succès n'est pas devenu réalité. IBM et Motorola ont rejoint Apple dans son projet de créer une norme de nouvelle génération capable de faire progresser l'industrie technologique ... mais au final, la seule grande entreprise à utiliser des puces PowerPC dans ses ordinateurs est Apple. Oui, au milieu des années 90, vous pouviez acheter un ordinateur IBM basé sur PowerPC ( voici un exemple ), mais son entreprise d'ordinateurs personnels, qu'elle a ensuite revendue à Lenovo, utilisait principalement du x86.
Dans un article d' InfoWorld de 1995un problème a été diagnostiqué auquel IBM a été confronté lors de l'utilisation de l'architecture PowerPC: "La construction de l'infrastructure nécessaire nécessite une échelle pour rivaliser en prix et en support de sociétés tierces avec Intel et Microsoft, et sans une telle infrastructure, les sociétés tierces sont peu susceptibles de prendre en charge PowerPC", écrivent les auteurs de Ed Scannell et Brooke Crothers. "Cependant, IBM a été très lent à construire cette infrastructure."
En conséquence, le PowerPC n'a jamais sérieusement concurrencé Intel seul en tant que processeur multiplateforme. (Cependant, il s'est avéré beaucoup plus de succès dans les jeux vidéo: au cours de la septième génération de guerres de consoles, les trois principales plates-formes de jeux - la Nintendo Wii, la Xbox 360 et la Playstation 3 ont utilisé l'architecture du jeu d'instructions POWER dans leurs processeurs, et la Wii avait un descendant direct de l'iMac d'origine G3. Nintendo a également utilisé PowerPC dans GameCube et Wii U.)
Mais pendant de nombreuses années, Apple a toujours profité de l'accès à cette architecture, qui était si avancée qu'au moment de la première version du processeur G4 en raison de restrictions à l'exportation sur la puissance de calcul, le gouvernement Les États-Unis l'ont classé comme une arme .
Module à quatre puces IBM POWER4 utilisé dans les serveurs. (Image via IXBT Labs )
En 2001, une puce basée sur PowerPC a réussi à réaliser le multicœur qu'Apple rêvait d'implémenter quelques années plus tôt dans Project Aquarius. Cette puce, le microprocesseur IBM POWER4, a été le premier microprocesseur multicœur disponible dans le commerce et l'un des premiers processeurs à franchir le seuil symbolique de 1 GHz pour la puissance de calcul.
Deux ans après la sortie de cette puce serveur, sa version monocœur, appelée G5, est installée sur Mac. Il s'agissait du premier processeur 64 bits de la société, tandis que les processeurs Intel x86 n'étaient que des puces 32 bits. Cependant, malgré sa puissance, des difficultés architecturales et de fabrication ont conduit à son abandon par l'entreprise, grâce aux besoins dont elle est apparue.
«Le PowerPC G5 change toutes les règles. Cette voiture de sport 64 bits est au cœur du nouveau Power Mac G5, l'ordinateur de bureau le plus rapide de tous les temps. IBM possède l'expérience la plus étendue dans la conception et la fabrication de processeurs, et ce n'est que le début d'un partenariat long et productif. "
C'est ainsi que Steve Jobs a annoncé le processeur PowerPC G5 dans un communiqué de presse de juin 2003., qui a été utilisé dans Power Mac G5 - le premier ordinateur 64 bits de la société. La «longue et productive collaboration» s'est en fait terminée deux ans plus tard, sur la même scène de la Worldwide Developers Conference, où Jobs a montré au monde la puce G5.
Les limites des processeurs (et des relations) qui ont conduit à la rupture du long partenariat d'Apple avec IBM et Motorola
Pendant deux ans, le PDG d'Apple, Steve Jobs, est passé d'une déclaration sur les énormes avantages du processeur G5 à un public permanent de la WWDC à parler du désir de l'entreprise d'abandonner complètement la plate-forme PowerPC.
Il y avait de nombreuses raisons à cela, mais l'une des plus ennuyeuses était probablement le problème de 3 gigahertz. Vous voyez, quand Apple a annoncé le Power Mac G5 en 2003, Jobs a annoncé que la société allait bientôt commencer à expédier une machine avec un processeur 3GHz, ce qui s'est avéré être un peu plus ambitieux que les véritables capacités du G5.
Après avoir parlé de la mise à niveau de la puce à 2,5 GHz à la WWDC 2004, Jobs a fait la déclaration pénitentielle suivante:
, , . ? : , G5 — , . PowerPC 130- . 130 90 , , . . 90 , , . - , .
Jobs n'était pas content de le dire depuis la scène; peut-être une partie de cela était-elle due au fait que cela indiquait un autre inconvénient du passage au G5: le problème avec le Powerbook. Comme l'explique Low End Mac , bien qu'IBM et Motorola aient publié des versions mobiles de différentes générations PowerPC dans le passé, il y a eu des retards entre les versions de bureau et mobiles des générations PowerPC. Par exemple, le PowerBook G4 n'est apparu qu'en 2001, un an et demi après la sortie du Power Mac G4. Cependant, les problèmes architecturaux du G5, qui ne permettaient pas au processeur d'atteindre une fréquence de trois gigahertz, ont témoigné que ce processeur, initialement développé pour des serveurs et des postes de travail puissants, ne pouvait pas être facilement coupé afin qu'il réponde aux besoins d'économies d'énergie des ordinateurs portables.
Il y avait une raison pour laquelle le Powerbook G4 ne s'est pas transformé en Powerbook G5. ( mich1008 / Flickr )
Aujourd'hui, une solution de type Intel à ce problème ressemblerait à ceci: développer un ordinateur portable avec plusieurs cœurs pour tirer plus de puissance de traitement de la génération précédente. Mais les processeurs multicœurs étaient encore nouveaux et leur potentiel n'avait pas été testé, laissant la génération d'ordinateurs portables Mac coincée dans l'incertitude. En fin de compte, la gamme Powerbook a culminé en 2005 avec la sortie du processeur monocœur G4, qui était quatre fois plus rapide que le G4 original sorti six ans plus tôt.
Comme expliqué dans un article sur CNet 2009De nombreux facteurs ont contribué à l'abandon de PowerPC, notamment l'accès à Windows et la disparition du partenariat avec IBM. Un autre facteur était le prix - dans cet aspect, Apple pourrait forcer IBM à faire des concessions. Malheureusement, elle n'a pas réussi.
"Apple a payé un prix élevé pour les puces IBM, qui ont créé Catch-22", a écrit Brooke Crothers (curieusement, c'est la même personne dont nous avons cité l'article d'une manière complètement différente ci-dessus). "IBM a dû augmenter les prix parce qu'elle n'avait pas d'économie Intel, mais Apple n'a pas voulu payer plus, même si elle aurait davantage bénéficié du RISC plus avancé implémenté dans l'architecture PowerPC."
Pour cette raison et d'autres, deux ans après l'annonce du G5, Jobs est entré dans la phase de la WWDC, a reconnu ses limites techniques et a annoncé son passage chez Intel.
"Pour l'avenir, Intel a les perspectives les plus solides de tous " , a déclaré Jobs en annonçant la transition . "Cela fait 10 ans depuis le passage à PowerPC, et nous pensons que la technologie Intel nous aidera à construire les meilleurs ordinateurs personnels pour les 10 prochaines années."
Fin 2005 Power Mac G5, l'un des derniers modèles Apple basés sur PowerPC avant Intel. ( Wikimedia Commons )
Malgré cette annonce, trois modèles de Mac équipés du G5 - le Power Mac G5, l'iMac et le Xserve - ont continué à être vendus. À la fin de 2005, Apple a même sorti un modèle quad-core - son premier modèle avec un processeur multi-core (en fait, il y en avait deux). Mais il a été estimé que les fans de Mac toute cette situation un peu bouleversé. L'écrivain de longue date Mac John Syracuse a résumé la situation dans un article de 2005 dans Ars Technica comme suit:
, , Mac . , Mac . ? , Quad « » Power Mac. PowerPC. , 3 . IBM . , Apple IBM .
C'était en partie une idée fausse - maintenant, nous comprenons tous que les processeurs multicœurs ont généralement des fréquences plus basses que leurs homologues monocœur, mais à ce moment-là, ce n'était pas évident. Cependant, la principale déception a été causée par le fait qu'Apple n'a pas tenu les promesses ambitieuses faites aux clients pour des raisons évidentes mais tristes.
L'intérieur d'un supercalculateur Summit utilisant des processeurs IBM POWER9. ( Jason Richards / Oak Ridge National Laboratory / Flickr )
IBM a continué d'affiner sa gamme de processeurs POWER sans Apple comme principal client, avec une nouvelle version du POWER10 attendue cette année. L'héritage laissé par la gamme PowerPC est toujours applicable dans certains créneaux, par exemple, vous pouvez aujourd'hui acheter un tout nouvel ordinateur Amiga avec une puce PowerPC basée sur l'architecture G5 à double cœur.
Mais l'idée même de PowerPC en tant que plate-forme informatique de bureau grand public est essentiellement morte avec la fin du partenariat Apple-IBM.
Processeurs Intel modernesles versions multi-cœurs dont Apple a commencé à utiliser immédiatement après leur sortie, sont devenues une aubaine énorme pour l'adoption progressive de macOS.
Au début du partenariat Apple-Intel, leur utilisation était une sorte de «valve de contrôle de pression» pour les limitations du processeur créées par le Power Mac G5 pour la gamme de processeurs Apple. Ils ont aidé à sortir les ordinateurs portables Apple du plateau des performances, incapables de tirer parti de l'architecture 64 bits promise aux consommateurs par le PowerPC G5.
À bien des égards, l'abandon de PowerPC reflétait une lente détérioration des relations entre les trois géants de la technologie, qui étaient destinés à aller dans des directions différentes. IBM était plus à l'aise d'utiliser l'architecture POWER dans les serveurs et les systèmes embarqués (finalement, la société a rendu l'architecture open source). Motorola s'est complètement retiré du marché des puces en le transférant à Freescale. Et Apple en a assez d'attendre que de nouveaux processeurs correspondent à ses calendriers de sortie et à ses spécifications.
Aujourd'hui, Apple ressent probablement une fatigue similaire de la part d'Intel, une société qui continue de fabriquer d'excellentes puces mais qui a du mal à innover; en outre, ses petites erreurs stratégiques se sont transformées en échecs d'une ampleur inattendue. (Comme je l'ai écrit dans StratecheryBen Thompson, Intel souhaitait avoir sa puce dans le premier iPhone, mais a décidé de ne pas baisser le prix. Mauvais coup.) Son adversaire de longue date AMD gagne la bataille pour plus de cœurs à un prix inférieur. Et Apple semble s'être tellement fatigué de la gamme de processeurs d'Intel qu'il a complètement abandonné des gammes de produits entières, telles que les Mac Mini et Mac Pro, qui disparaissaient progressivement.
Cependant, comme PowerPC, Intel s'engage à répondre aux demandes de son client complexe. Les processeurs de la société sont bons, mais Cupertino n'est pas satisfait de la vitesse et du rythme de leur sortie. Et lorsque la sortie des puces est retardée, Apple doit reporter la sortie de ses produits, c'est-à-dire que le cycle ne fonctionne pas parfaitement, comme il l'a fait avec l'iPhone. Apple n'aime pas les entreprises qui le déçoivent - c'est pourquoi les GPU Nvidian'ont pas été installés dans ses ordinateurs depuis de nombreuses années.
Bien sûr, il existe d'autres choix dans le monde x86 - les gammes Ryzen et Threadripper d'AMD peuvent sembler tentantes aujourd'hui, mais Apple dispose déjà d'impressionnants chipsets mobiles qui peuvent évoluer bien mieux que le G5 a réussi à réduire.
C'est-à-dire qu'Apple voit apparemment ses propres chipsets ARM comme une opportunité pour l'intégration verticale tant attendue, vers laquelle la société s'oriente depuis 35 ans. C'est bien que cette fois, elle ait assez d'argent pour ça.