В предыдущей статье мы говорили о возможности переноса операционной системы компьютеров Макинтош — Mac OS X — на платформу х86 и пришли к общему выводу, что ОС действительно портируема. В сегодняшнем материале мы попытаемся разобраться, кто же участвует в этой гонке, кто фаворит, а кто — темная лошадка, и в конце концов, есть ли вообще смысл Apple портировать Mac OS X на платформу х86.
Но прежде небольшая историческая справка, дабы проинформировать читателя о тех
типах процессоров, которые в Макинтошах использовались в дни прежние и сегодня.
Компания Apple начала свое существование 1 апреля 1976 г. с выпуска Apple I, базирующегося, как, впрочем, и последовавший за ним Apple II, на чипе MOStek 6502 с тактовой частотой соответственно 1 и 2 MHz. Этот 8-битный процессор был выбран Стивом Возняком, как говорил он сам, за «элегантность дизайна». Хотя многие в тот момент уже активно использовали Intel 8080.
Далее, в 1984 г. Apple с выходом компьютеров Macintosh поменяла платформу и перешла на чип 68000 от компании Motorola — 16-битный микропроцессор с тактовой частотой 8 MHz. Отметим, что именно с этого момента Motorola стала для нее основным поставщиком процессоров.
В 1987 г. Apple приступает к использованию чипов 68020 с половинчатой 32-битностью шины данных и частотой до 40 MHz, а уже в 1989 г. Макинтоши переходят на полностью 32-битный процессор 68030. До 1994 г. в своих системах она применяла различные модификации чипов 68030 и 68040.
В 1994 г. были представлены первые компьютеры Power Macintosh, которые уже базировались на новых процессорах PowerPC, созданных триумвиратом Apple, Motorola и IBM. Эти 32-битные чипы, построенные на основе RISC, демонстрировали высокий уровень производительности именно за счет особенностей архитектуры. Сегодня в Макинтошах используются разные поколения PowerPC: например, в iBook — PowerPC G3 (он же PowerPC 750, разработанный и выпускаемый IBM), а в iMac и PowerMac — PowerPC G4 (PowerPC 74xx) от компании Motorola.
Стоит отметить, что PowerPC G3 — достаточно старый процессор, первые его версии появились еще в 1997 г. Неоспоримые преимущества PPC G3 — небольшой размер и эффективный дизайн — приводят к тому, что энергопотребление этого чипа сохраняется на уровне 11—12 Вт даже при тактовой частоте 1 GHz, что делает его очень привлекательным для использования в портативных компьютерах.
PowerPC G4 был выпущен в 1999 г., и его основное отличие от предыдущего поколения заключается в наличии Altivec — изобретения Motorola для технологии SIMD (Single Instruction, Multiple Data), которая является аналогом MMX в Intel, 3Dnow! в AMD, MAJC в Sun. Зачастую именно благодаря Altivec процессоры PowerPC G4 могут противостоять по производительности натиску продуктов из «вражеского» лагеря.
Возникает вопрос: если у Apple есть фактически два независимых поставщика процессоров, то к чему все эти разговоры о переносе Mac OS X на чип третьих производителей? Чем не устраивают PPC G3 и PPC G4?
Что же касается PowerPC G3, то несмотря на заверения IBM о достаточном потенциале для дальнейшего роста у данного семейства процессоров, ей не удалось «разогнать» последнюю модификацию PPC 750cx до тактовой частоты выше 1 GHz. К тому же долгое время IBM была больше заинтересована в разработке чипов для своих серверов, нежели в развитии этого направления.
С другой стороны, относительно невысокие объемы продаж PowerPC G4 (по сравнению с другими игроками в индустрии) не позволяли Motorola вкладывать большие средства в дальнейшие исследования и разработки, а также в развитие производственных мощностей. В результате тактовая частота самого быстрого PowerPC G4 на данный момент составляет 1,42 GHz.
Здесь хотелось бы в очередной раз упомянуть о «мифе мегагерцев», или сейчас уже — о «мифе гигагерцев». Тактовая частота процессора не равняется его быстродействию — важно не только то, сколько тактов он делает за секунду, но и сколько данных обрабатывает за один такт. В этом плане PowerPC, построенные на основе RISC-архитектуры, являются намного более производительными, хотя и отстают в плане тактовой частоты от х86-конкурентов. Впрочем, это отставание, судя по всему, и заставляет Apple искать альтернативу PowerPC G4. При отсутствии выбора таким «запасным выходом» могут стать и чипы других компаний.
У Apple есть несколько возможных вариантов сотрудничества со сторонними производителями процессоров: Intel, AMD и… И кто-то третий? Сейчас мы попытаемся последовательно разобраться со всем этим.
Intel и AMD
Недавно известный колумнист Джон Дворак (John Dvorak) на страницах PC Magazine сделал достаточно категоричное предположение, что в ближайшие 12—18 месяцев Apple перейдет на процессоры от Intel, а точнее, на Itanium. В качестве основного доказательства своей версии он представил факты неожиданной дружбы высшего руководства Apple и Intel. Действительно, во время доклада Стива Джобса на январской MacWorld 2003 г. в Сан-Франциско вице-президент Intel Пол Оттелини (Paul Ottelini) сидел на VIP-месте. После открытия выставки Стив Джобс лично провел Оттелини по экспозиции, демонстрируя и комментируя последние достижения ее участников. А несколько недель спустя глава Apple выступил на ежегодной конференции Intel’s Channel Sales.
Однако при этом не учитывается, что Джобс и Оттелини давние друзья, и их совместное появление в самых неожиданных местах скорее свидетельство своеобразного чувства юмора и желания подстегнуть различные слухи.
Кроме того, очень сомнительно выглядит сама возможность перехода Apple на процессоры Intel после того, как первая вложила немало денег в сравнительный анализ производительности PowerPC G4 и Intel Pentium. Есть еще несколько причин, по которым выбор Itanium II для Apple маловероятен. И, пожалуй, главная — цена. Стоимость данного чипа сегодня, скажем, на PriceWatch, начинается от $2758, при этом можно купить Макинтош с процессором PowerPC G4, начиная от $1000. Вряд ли Apple будет получать чипы от Intel за полцены.
Еще один нюанс — Макинтоши невероятно популярны в качестве портативных компьютеров, и сегодня компания делает ставку именно на это. Дальнейшие комментарии, думаю, излишни.
Большинство аргументов, приведенных выше, касаются и процессоров от AMD, которая также готовит наступление на поле 64-битных вычислений, планируя выпустить Opteron. Однако основное заявленное преимущество Opteron перед Itanium — наличие аппаратной эмуляции кода х86. Но для Apple это не имеет никакого значения, так как в данной ситуации для нее более важна совместимость с приложениями, написанными ранее для Макинтошей. Даже в случае, если Opteron будет дешевле Itanium, он все равно не сможет в ближайшее время составить достойную ценовую конкуренцию PowerPC G4. Вы спросите: а Athlon 64? Его анонс намечен на сентябрь текущего года, но кто даст гарантии, что сроки будут выдержаны и не произойдет очередного перемещения дат выхода.
Исходя из вышеизложенного, можно предположить, что даже если работы по переносу Mac OS X на х86 или х86-64 платформу ведутся (а дыма без огня не бывает), то, скорее всего, Apple просто готовит себе запасной вариант, «на всякий случай», если не «выгорит» план «А». В чем же он состоит?
Диспозиция на данный момент
Motorola, как уже отмечалось выше, не имела возможности вкладывать значительные средства в следующие поколения PowerPC, и многие талантливые инженеры просто ушли из компании в Intel или AMD. IBM, по большому счету, была не слишком заинтересована в разработке новых мощных процессоров для настольных компьютеров и серверов среднего класса, ведь продажа мэйнфреймов — намного более выгодный бизнес с точки зрения уровня прибыльности на сделку.
Motorola не оправдала возложенных на нее надежд тем, что не только не выпустила для Макинтошей следующее поколение процессоров — PowerPC G5, но и фактически провалила операцию под названием «развитие PowerPC G4». Это случилось из-за того, что Apple и Motorola «умудрились» участвовать в разных консорциумах, разрабатывающих спецификацию процессорной шины: Apple — HyperTransport, а Motorola — RapidIO. Первая из них — достаточно эффективная технология, но по-настоящему она покажет себя именно с 64-битными потоками данных. RapidIO, наоборот, уже при 32-битных вычислениях дает явный результат, но при больших потоках данных, как в случае с 64-битной архитектурой, она может не справляться с ними. Поскольку RapidIO — выбор Intel, Motorola решила также избрать эту технологию, чтобы в будущем выпускать печатные платы, совместимые со стандартом Intel. Несмотря на разногласия в таком принципиальном вопросе, в прошлом году Motorola поставила Apple несколько прототипов PowerPC G5, которые работали на тактовой частоте от 1,8 до 2,5 GHz. Но все же такая ситуация не могла продолжаться долго, и комбинация факторов, включая разницу в концептуальном вопросе выбора процессорной шины, высокое тепловыделение и невозможность коммерческого производства чипов в больших объемах, привела к закрытию проекта 64-битного процессора компанией Motorola.
Как один из участников альянса AIM — Apple, IBM, Motorola, объединившихся в 1992 г. для выпуска PowerPC, IBM заявляла, что причина неудач Apple заключалась в том, что они поверили компании Motorola, обещавшей сверхвысокую производительность Altivec, а надо было держаться IBM и PowerPC 750. IBM утверждала, что они смогут легко «догнать и перегнать» Intel и AMD по частоте, если не использовать в чипе технологию Altivec, так как ее наличие только замедляет процессор. Но этого не случилось, и PowerPC 750, как уже упоминалось, только недавно достиг рубежа в 1 GHz. Пока IBM и Motorola соревновались в субгигагерцевом пространстве, их конкуренты из мира х86 достигли тактовых частот 3 GHz.
По мнению многих наблюдателей, Motorola должна выйти из игры и уступить место IBM, у которой есть и ресурсы, и желание быть лидером на рынке компьютерных технологий. Сейчас все больше пользователей Макинтошей видят в IBM компанию, способную помочь Apple заменить выдохшийся PowerPC G4 на нечто более современное, мощное и перспективное. Почему бы этим процессором не оказаться новинке от Голубого Гиганта?
Что изменилось?
Но вот к IBM обратились производители игровых приставок из Японии с просьбой разработать процессор для их устройств. Они потребовали наличия в чипах технологии Altivec, которая могла серьезно увеличить быстродействие при работе с большими объемами графики. До этого времени IBM отказывалась использовать Altivec в своих чипах, но, оценив потенциальный уровень прибыльности такого проекта и наконец-то вспомнив, что Altivec фактически базируется на их собственной технологии — Supercomputer, IBM решает, что овчинка стоит выделки, и ввязывается в игру. Микропроцессорное отделение компании создало новый чип с использованием Altivec — PowerPC 970, и, увидев его высокое быстродействие, пришло к выводу, что у этого продукта может быть более широкий круг заказчиков.
Сейчас IBM есть что предложить Apple. В октябре на Микропроцессорном форуме IBM представила PowerPC 970, с помощью которого 64-битные вычисления переместятся из стоечных серверов на рабочие станции. Мнения аналитиков относительно основного заказчика такого процессора сходятся на Apple.
PowerPC 970
PowerPC 970 — это урезанная версия Power4, серверного 64-битного процессора от IBM. Разница между ними в наличии у первого одного вычислительного ядра вместо двух, а также в том, что размер кэша уменьшен с невероятных 128 МВ до более привычных настольным компьютерам 1—2 МВ. Кроме разнообразных улучшений, вроде уменьшения слоя окиси на соединениях, что серьезно повысило производительность чипа, также добавлен блок обработки данных, совместимый по набору инструкций с Altivec, присутствующих в PowerPC G4. Помимо этого, при создании процессорной шины IBM использовала наработки Apple по технологии HyperTransport.
Apple, вложив много сил и денег в продвижение Velocity Engine (так в Apple называют Altivec), не хотела отказываться от нее — ведь приложения должны быть написаны с применением команд, присутствовавших в Altivec для того, чтобы воспользоваться его преимуществами, и многие разработчики уже затратили ресурсы на такую настройку приложений. Но представив PowerPC 970, IBM сообщила, что этот процессор содержит SIMD-блок cо 162 инструкциями, совместимыми с инструкциями Altivec. Ни IBM, ни Apple (известная своей скрытностью) не признались в том, будет ли использован этот процессор в будущих поколениях Макинтошей, но уж слишком все сходится одно к одному.
Огромное преимущество PowerPC 970 перед другими 64-битными процессорами — способность исполнять 32-битный код без эмуляции, т. е. ПО не нужно переписывать для совместимости с новым процессором. Более того, чтобы приложение могло использовать преимущества 64-битной архитектуры, его достаточно просто перекомпилировать.
По утверждениям IBM, PowerPC 970 будет доступен в III квартале 2003 г. с тактовой частотой от 1,4 до 1,8 GHz (по данным из других источников — от 1,8 до 2,5 GHz). Уже появилась информация, что на ежегодной конференции разработчиков WWDC 2003 ее участники смогут увидеть первые прототипы Макинтошей на основе PowerPC 970 и даже действующую версию 64-битной Mac OS X.
Сайты, специализирующиеся на слухах из мира Макинтошей, сообщают, что на некоторые заводы в Тайване даже поступили заказы от Apple на изготовление материнских плат для PowerPC 970. Кроме того, начала циркулировать информация о том, что почти закончен прототип первого портативного компьютера PowerBook, построенного на основе PowerPC 970. Якобы даже сама IBM удивлена успехом технологического процесса по созданию новых чипов, и производство движется, опережая все запланированные темпы.
Возможно, Макинтоши на основе этого процессора будут представлены уже в июле-августе этого года. Стоимость PowerPC 970 пока не объявлена, но очевидно, что она не будет зашкаливать, как в случае с х86-64.
Прогноз
Как будет развиваться ситуация, покажет время. Но по моему мнению, Apple
в стратегии использования процессоров пойдет наиболее простым в технологическом
плане путем, т. е. объединит свои силы с IBM. По меньшей мере, это выглядит наиболее
логично. Хотелось бы обратить внимание на еще один аспект, который может иметь
серьезное влияние на всю компьютерную индустрию в целом. Кто знает, возможно,
сотрудничество Apple и IBM в работе над PowerPC 970 станет рождением еще одного
мощного альянса, способного противостоять связке Intel—Microsoft в борьбе за
лидерство в сфере компьютерных технологий. На эту тему можно долго рассуждать,
но это уже выходит за рамки данного материала. Одним словом, посмотрим, что нам
принесет июль, — именно в это время, по различным данным, следует ожидать глобальных
анонсов от Apple. Вероятно, события будут разворачиваться совершенно иначе, чем
мы предполагаем.