W ciągu ostatnich 36 lat Apple Macintosh przeszedł przez trzy różne architektury procesorów i może wkrótce przejść na czwartą. W obliczu spekulacji dotyczących przejścia na ARM, warto przyjrzeć się historii architektur procesorów w komputerach Mac.
Motorola 68 K (1984-1995)
Apple Macintosh (1984) był pierwszym komputerem Mac wyposażonym w procesor Motorola 68k.
W 1984 roku Apple wprowadziło na rynek pierwszy komputer Macintosh, zwany po prostu Apple Macintosh. Wykorzystywał on procesor Motorola 68000 o częstotliwości 8 MHz. W początkowej fazie rozwoju prototyp Maca korzystał z 8/16-bitowego procesora Motorola 6809. Jednak po zauważeniu niesamowitych procedur graficznych tworzonych dla Apple Lisa, zdecydowano się na droższy procesor 68000 16/32-bitowy. Chociaż Apple Lisa działała na 5 MHz, nowy prototyp Maca zyskał większą moc obliczeniową przy 8 MHz, co zachwyciło Steve’a Jobsa, który chciał zrobić wrażenie na zespole Lisy.
W kolejnej dekadzie nowe modele komputerów Macintosh zaczęły korzystać z ulepszonych procesorów, takich jak 32-bitowy 68020, 68030 i 68040. W miarę upływu czasu ich wydajność i złożoność rosły.
Łącznie co najmniej 72 różne modele komputerów Mac wykorzystały procesory 68k, a ostatnim z nich był PowerBook 190, który zadebiutował w 1995 roku.
PowerPC (1994-2005)
Apple Power Macintosh 6100, pierwszy komputer Mac z procesorem PowerPC.
W końcu lat 80. przemysł komputerowy zaczął odchodzić od starych architektur procesorów z lat 70. na rzecz nowoczesnych trendów, takich jak RISC (Reduced Instruction Set Computer). Ta technika projektowania pozwalała na stworzenie szybszych procesorów. Apple badało wiele różnych opcji procesorów RISC, ale ostatecznie nawiązało współpracę z IBM i Motorolą, aby zaprojektować wspólną platformę procesorów, mając na celu przeciwdziałanie dominacji Microsoftu i Intela, znanej jako „Wintel„.
W efekcie powstała architektura PowerPC, która po raz pierwszy została zastosowana w stacjach roboczych IBM, a następnie w 1994 roku w Power Macintosh 6100. Apple stworzyło emulator 68K, który był dołączany do każdej kopii systemu Mac OS, co pozwoliło nowym komputerom Mac na bezproblemowe uruchamianie większości starszego oprogramowania 68K, choć z pewnymi ograniczeniami prędkości, co umożliwiło płynne przejście na PowerPC.
W ciągu lat Apple wprowadziło około 87 różnych modeli komputerów Mac z procesorami PowerPC, w tym chipy serii 601, 603, G3, G4 i G5. W tej erze częstotliwości zegara procesorów PowerPC wzrosły dramatycznie, osiągając wartości od 60 MHz do 2,7 GHz. Ostatnim modelem Apple PowerPC był Power Mac G5, który zadebiutował w listopadzie 2005 roku.
Intel x86 (2006-obecnie)
Pierwszy iMac z procesorem Intel (2006).
W połowie lat 2000 Apple poczuło, że zależność od procesorów PowerPC staje się problematyczna. Komputery Mac miały trudności z utrzymaniem konkurencyjności w szybkości z komputerami z procesorami Intel z powodu opóźnień w produkcji i projektowaniu nowych chipów PowerPC. Dodatkowo, w generacji G5, chipy PowerPC były tak energochłonne, że wymagały intensywnego chłodzenia, co uniemożliwiało ich użycie w laptopach, co potwierdza brak modeli laptopów.
Aby zapewnić zgodność oprogramowania między pokoleniami, Apple wprowadziło zaawansowaną technologię emulacji, znaną jako Rosetta, która została wprowadzona w Mac OS X 10.4.4. Umożliwiała ona dynamiczne tłumaczenie części kodu PowerPC na kod Intela w locie.
Wkrótce deweloperzy zaczęli wydawać swoje aplikacje jako uniwersalne pliki binarne, które mogły działać zarówno na komputerach PowerPC, jak i Intel, co znacznie ułatwiło migrację do architektury x86. Ostatecznie Rosetta została usunięta z Mac OS X począwszy od wersji 10.7 Lion.
Od 2006 roku Apple wprowadziło na rynek przynajmniej 80, a być może nawet 100 modeli komputerów Mac z procesorami Intel. Ostateczny model Intel Mac nie został jeszcze określony, ale zdaniem niektórych ekspertów może być ogłoszony w niedalekiej przyszłości.
ARM (2021?)
Apple MacBook Pro 2020.
Obecnie komputery Mac oparte na procesorach Intel sprzedają się dobrze i mają przed sobą stabilną przyszłość. Jednak krążą plotki, że Apple wkrótce przełączy się na procesory ARM, co oznaczałoby trzecią zmianę architektury w historii komputerów Mac. Dlaczego tak się dzieje?
Od 2010 roku Apple systematycznie zdobywa doświadczenie w projektowaniu własnych układów system-on-a-chip (SOC) opartych na ARM dla takich urządzeń jak iPhone, iPad i Apple TV. Postępy w tym zakresie były znaczne, a wydajność układów znacznie wzrosła. Niektóre modele iPadów dorównują już MacBookom w wydajności jednordzeniowej. Zdolność układów ARM do konkurowania z procesorami Intela sprawia, że stają się one realną alternatywą dla komputerów Mac.
Przełączając się na architekturę ARM, Apple mogłoby zyskać wiele korzyści, w tym lepszą wydajność i większą kontrolę nad swoimi produktami. Firma już wprowadziła różne funkcje do swoich SOC, takie jak szybkie przetwarzanie zdjęć oraz rozpoznawanie twarzy oparte na sztucznej inteligencji, co przyspiesza realizację celów projektowych specyficznych dla Apple. Dzięki własnym chipom, Apple mogłoby dostosować je dokładnie do swoich potrzeb bez zbędnych funkcji.
Dodatkowo, Apple mógłby potencjalnie obniżyć koszty produkcji chipów, rezygnując z zakupu od Intela. Mogłoby to uczynić produkty Apple jeszcze bardziej zyskownymi, co korzystnie wpłynęłoby na ich wyniki finansowe. Te oszczędności mogłyby również skutkować wprowadzeniem tańszych modeli komputerów Mac w przyszłości.
Również deweloperzy skorzystaliby na przejściu na ARM. Architektura SOC oparta na ARM w komputerach Mac ułatwiłaby producentom aplikacji przenoszenie oprogramowania z iPhone’a i iPada, a także utrzymanie parzystości funkcji pomiędzy wszystkimi trzema platformami.
Pytanie tylko, kiedy taka zmiana miałaby miejsce? Nadchodzące WWDC 2020 może przynieść odpowiedzi. Niezależnie od tego, co się wydarzy, przyszłość Macintoshów wydaje się obiecująca, nawet jeśli Apple będzie musiało wprowadzić kolejne zmiany architektury.