Осенняя презентация Apple этого года перевернула мир потребительской электроники. Компания представила продукты, которые будут определять облик компании ближайшее десятилетие – речь идет о процессорах Apple Silicone. Конкурентов на данный момент у устройств нет – они единственные в своем роде. Но вскоре могут появиться. Давайте попробуем разобраться, кто это может быть и какие устройства могут в ближайшие несколько лет перевернуть игровую индустрию.
Предпосылки создания архитектуры ARM
Для того чтобы лучше разобраться в этом вопросе, предлагаю немного углубиться в историю создания портативной электроники и появления микропроцессоров. Вернемся на 40 лет назад, в 80-е годы.
На фото ниже Софи Уилсон – известный британский ученый в сфере компьютерных технологий. Уилсон разработала микрокомпьютер Acorn, первый из длинной линейки устройств Acorn Computers Ltd. Софи также стала «матерью» языка программирования BBC Basic и разработала набор инструкций архитектуры ARM, который используется в большинстве смартфонов 21-го века.
Основной продукт Acorn Computers в те годы – новый микропроцессор с 32-разрядной шиной данных, адресное пространство составляло 26-разрядов (64 Мбайт) и шестнадцать 32-разрядных регистров, который позже совершит революцию на рынке портативной электроники. Его в компании представили в 1983 году.
У первых версий не было кеша и микропрограммы. У версии ARM3 уже был кеш в 4 КБ, что увеличило ее быстродействие. А в 1991 году как результат сотрудничества Apple и ARMна свет появляется ARM6 – с 35 тыс. транзисторов.
Самым удачным получился процессор ARM7, который стал основой для сотен миллионов микроконтроллеров и присутствовал почти в каждом бытовом приборе того периода.
Где-то в середине 90-х на американском рынке начали набирать популярность компактные электронные устройства. Их можно было взять с собой в путешествие, отвечать на почтовые сообщения, слушать музыку, выходить в интернет. Начиналась эпоха электронных ассистентов и КПК.
В начале нулевых начали появляться первые доступные массовому покупателю устройства.
Это были КПК от Sony, Casio, Compaq, Dell и HP. Ни о какой унификации речь тогда не шла – у каждого устройства был свой проприетарный разъем, своя ОС, свой форм-фактор и свой набор возможностей. Их исторической особенностью было то, что аккумуляторная батарея в большинстве случаев была съемная.
Среди операционных систем тогда царила Windows Mobile 5.0 и Palm OS
Самой популярной была именно Palm OS. В 2003 году на ней было выпущено около 20 моделей смартфонов.
В 2007 году ее переименовали в Garnet OS. А в 2009 году была представлена новая версия операционной системы, которую назвали Palm webOS. С 2010 года ее развитием занималась HP, которая приобрела компанию Palm. В 2012 году исходные коды webOS выложили в открытый доступ, таким образом операционная система стала относиться к свободному программному обеспечению. Ее развитием занялась LG Electronics, и сегодня она используется исключительно для умных телевизоров
Но мы ушли в сторону от темы. Вспоминая КПК и цифровых ассистентов того времени, нельзя не отметить Sony CLIE PEG-NR70V. Устройство вышло на рынок в 2002 году и оснащалось цветным экраном с разрешением 320х480 точек, QWERTY-клавиатурой, фирменным колесом Jog Dial, слотом для карт памяти MemoryStick и даже камерой с разрешением 320х240 пикселей!
Мощности процессора Motorola DragonBall VZ с тактовой частотой 66 МГц категорически не хватало для воспроизведения MP3, поэтому КПК был дополнительно оборудован цифровым сигнальным процессором, отвечающим за воспроизведение музыки в форматах MP3 и ATRAC 3.
Массовое производство описанных выше и многих других устройств стало возможно благодаря разработкам Acorn Computers Ltd, которая в начале 90-х наладила выпуск микропроцессоров с малым энергопотреблением.
Микропроцессоры Motorola, Intel и ARM: чем отличались и где использовались
Кто в это время был конкурентом Acorn Computers и что они предлагали рынку?
Motorola 68000 – линейка 32-разрядных микропроцессоров архитектуры CISC. В 1980-х и начале 1990-х годов они использовались в персональных компьютерах и рабочих станциях. Самые известные применения – ранние компьютеры Apple Macintosh, Commodore Amiga, Atari ST, Neo Geo, Sega Mega Drive, Atari Jaguar и Commodore CDTV.
Линейка процессоров Motorola 68000 использовалась на разных системах, от калькуляторов Texas Instruments до критических систем управления Space Shuttle.
Motorola прекратила производство серии 68000 в 1994 году, проиграв войну с новым конкурентом в лице ARM, который выигрывал в продуктивности. Поэтому в компании сосредоточились на архитектуре PowerPC, которая разрабатывалась совместно с IBM и Apple Inc.
Еще одним сильным игроком был Intel с процессорами на архитектуре x86. Но ни Motorola 68000, ни Intel 8086 не подходили для создания портативных компьютеров. По одной простой причине, даже двум. Они потребляли слишком много электроэнергии, и их размер был слишком велик для портативных карманных устройств.
«Но что насчет десктопных процессоров?» – спросите вы. Ответ прозрачен. Они развивались по пути наращивания ядер, увеличения частот, расширения кеша. Вспомним дебют AMD с их первым двухъядерным процессором Athlon 64×2 в 2005 году. В то время все процессоры AMD отличались от Intel большим выделением тепла. И только ленивый не шутил, сравнивая системные блоки с процессорами от AMD с печами. Напомню, что Ryzen появится спустя целых 12 лет.
В начале следующего год появился легендарный Intel Core 2 Duo. А в конце 2006-го – не менее удачная модель Intel Core 2 Quad на ядре Kentsfield, которая производилась по 65-нм техпроцессу.
С каждым годом производители представляли новые модели с лучшими техническими показателями.
Какая в итоге сложилась ситуация на рынке? Было два лагеря. С одной стороны – энергоэффективные процессоры, которые использовали в носимых девайсах. И хоть они не умели справляться с высокими нагрузками, зато потребляли на пике 5 Вт.
С другой стороны – высокопроизводительные CPU, которые потребляют от 60 до 280 Вт, и их еще нужно как-то охлаждать.
Презентация M1PRO и MAX: революция на технологическом рынке
И так продолжалось до осенней презентации Apple, на которой компания представила две воистину революционные модели процессоров – M1PRO и M1MAX, которые взяли лучшее из двух миров.
Большую мощность и малое потребление электричества. «Но что же там такого революционного?» – спросите вы. Ответ – деньги.
Apple заработает больше, перейдя на ARM. Они много лет развивают свою RISC-архитектуру в процессорах от А4 к А13. Имея все это, относительно несложно выпустить три модели десктопных процессоров для заполнения и hi-end-сегмента рынка, и более бюджетных ниш. Intel в свою очередь не продает лицензию на производство х86 другим компаниям, мол, покупайте уже готовый продукт с нашей маржей и используйте где хотите.
А вот купить лицензию у АRМ и получать прибыль от ее реализации можно. И, казалось бы, сколько плюсов при переходе всех изделий на общий процессор. И сколько же радости будет разработчикам, ведь написал программу один раз и не мучаешься дальше с версиями под другие платформы.
Но проблема не в переходе на новую архитектуру. Как это было в 2006 году с PowerPC на Intel.
Проблема в мотивации разработчиков, ведь нужно как-то заставить их начать массово разрабатывать приложения под АRМ. А Apple – единственная компания, которая может это сделать.
Неужели Apple опять открыла с ноги дверь рынка электроники, указав на новую планку достижений для конкурентов?
Кто может создать конкурента M1MAX и зачем нужно это устройство
Но давайте посмотрим под другим углом. У каких компаний уже есть все технологии, чтобы создать конкурента M1MAX? Ответ может показаться немного неожиданным, но он очевиден. Это Nvidia. Ведь чтобы показать миру свое APU, нужен опыт в разработке как видеоускорителей, так и микропроцессоров. И теперь и у Nvidia все для этого есть.
14 сентября 2020 года Nvidia купила Arm за $40 млрд у японского холдинга Softbank. Это самая крупная сделка в истории Nvidia и одна из самых важных для всей индустрии производителей процессоров. Сделка еще проходит одобрение антимонопольного комитета, и в случае одобрения Nvidia получит доступ ко всем патентам и разработкам АRМ.
Особенность и привлекательность АRМ для партнеров в независимости и нейтралитете, так как компания не конкурирует с производителями чипов. Ее бизнес-модель строится на получении прибыли с лицензионных отчислений, а не выпуске собственных процессоров.
Но, как мне кажется, основная цель покупки не в продаже лицензий. Может ли быть, что руководство Nvidia оценило потенциал M1 и вслед за Apple решило выпустить революционное устройство? Которое будет тягаться с M1 MAX и M1 PRO или даже превзойдет их.
Особенностью М1 является то, что он объединяет под своей крышкой блоки с вычислительным процессором, оперативной памятью и видеокартой. Благодаря этому подходу у устройства минимальные задержки, что дает максимальную производительность.
Возможно, сейчас в стенах корпорации кипит работа над новым процессором, ведь у них теперь есть для этого все. Интеллектуальная собственность и патенты ARM и собственные разработки видеокарт с трассировкой лучей.
Дело осталось за малым: подписав договоры о сотрудничестве с Gigabit по производству микроконтроллеров и материнских плат, Nvidia получит такое же устройство, как и у Apple.
Можно предположить, что, имея опыт разработки видеокарт и игрового софта, такого как GeForce Now – сервиса облачного гейминга, новый процессор создадут для нового игрового устройства с трассировкой лучей. Ему не будет равных на рынке, и оно будет идеально подходить для игр.
Если Nvidia решит продавать такое устройство в диапазоне от $600 до $900, это станет фурором. Потому что стоимость любой топовой видеокарты Nvidia что этого года, что прошлого, да и позапрошлого, начинается с тысячи долларов. И это только видеокарта, а еще нужны другие комплектующие, и они тоже стоят немало. А здесь вы получаете уже готовое изделие. Просто берите и пользуйтесь.
На сегодняшний день существует несколько подобных решений – это Steam Deck, который использует APU AMD Zen 2 с четырехъядерным или восьмиядерным процессором Zen 2 и архитектуру RDNA 2.
Это означает, что CPU устройства аналогичен процессорам AMD Ryzen серии 3000 для настольных ПК (представленных в 2019 году), а GPU соответствует графической архитектуре серии Radeon RX 6000 (представленной в 2020 году).
Это примерно соответствует процессору Ryzen 3 3100 (бюджетный настольный процессор за $99), хотя процессор Steam Deck работает чуть медленнее на 2,4–3,5 ГГц. Вероятно, это попытка сохранить этот чип в довольно ограниченном диапазоне мощности, тем самым продлив срок службы батареи и минимизируя тепловые требования, весь AMD APU в Steam Deck требует всего 4–15 Вт энергии.
Вторая альтернатива – One Netbook OneXplayer, которую создала ранее неизвестная компания One-Netbook. Эту портативную игровую приставку создали на деньги, собранные на площадке Indiegogo.
После более двух лет активной работы над устройством создателям все же удалось довести его до ума. Новинка является полностью портативной, поэтому пользоваться ей можно в любом месте и в любое время, не испытывая при этом никаких сложностей и затруднений. Техническое оснащение отвечает всем современным требованиям и запросам.
Дисплей с 8,4-дюймовым IPS-экраном с разрешением 2560 на 1600 пикселей (Quad HD+), 16 ГБ оперативной памяти LPDDR 4 X-4266, твердотельная флеш-память SSD объемом до 2 ТБ, система охлаждения с несколькими вентиляторами, аккумуляторная батарея емкостью 15 300 мАч, одного полного заряда которой хватает на 6–9 часов игры, хотя все зависит от нагрузки на техническое оснащение, ведь чем она выше, тем меньше проработает на одном заряде устройство. В дополнение ко всему устройство обладает модулем Bluetooth 5.1 LE и Wi-Fi 6, двумя портами USB 4.0, набором стереодинамиков, а также сканером отпечатков пальцев.
Основой новинки может выступать процессор Intel Tiger Lake: Core i5-1135G7, Intel Core i7-1165G7 или Intel Core i7-1185G7 в зависимости от пожеланий покупателя. Приставка доступна в трех модификациях, отличаются они друг от друга производительностью и объемом флеш-памяти.
Стоимость новинки стартует с отметки $699 за базовую модель, а самая мощная и продвинутая обойдется в $1499.
Третий игрок: Aya Neo с шестиядерным процессором AMD Ryzen 5 4500U, графическим процессором AMD Radeon Vega, 16 ГБ оперативной памяти DDR4-4266 LPDDR4X и 512 ГБ встроенной памяти SSD PCIe MVMe.
У дисплея диагональю 7 дюймов разрешение 1280х800 пикселей, а емкость аккумуляторной батареи 47 Вт*ч. Приставка будет поддерживать технологию Wi-Fi 6.
Батарея емкостью 47 Вт/ч официально может обеспечить до шести часов работы, но в тяжелых играх этот показатель не превысит двух часов. Но что важно, Aya Neo поддерживает энергосберегающий режим работы с фиксацией TDP на 5 Вт (номинальные 15 Вт). Он позволяет запускать не только эмуляторы старых консолей, но и полноценные ПК-игры прошлых лет или с небольшими требованиями к «железу».
В таких играх, как Forza Horizon 4, GTA 5, Doom Eternal, вполне реально получить 60 кадров в секунду, поигравшись с настройками, а новинки вроде Cyberpunk 2077 или Crysis Remastered работают с частотой кадров 30–40 к/с. К явным недостаткам можно отнести сравнительно высокую стоимость $600–700, которая может вырасти в релизных версиях, и низкую автономность приставки.
Как видим, потенциал на этом рынке есть и на нем уже начали появляться сильные игроки. Nvidia сейчас может в один шаг монополизировать эту индустрию еще в зародыше. Остается только ждать новостей: решится ли Nvidia при наличии всех необходимых устройств на новую революцию. Надеемся, что да, но так ли это, покажет только время.
