على مدار الـ 36 عامًا الماضية ، كان لدى Apple Macintosh ثلاث بنيات مختلفة لوحدة المعالجة المركزية ، ومن المحتمل أن تنتقل إلى الرابعة. كإشاعات حول التحول إلى دوامة ARM ، دعنا نلقي نظرة سريعة على تاريخ بنيات وحدة المعالجة المركزية على جهاز Mac.
Motorola 68 K (1984-1995)
في عام 1984 ، أصدرت شركة Apple أول جهاز كمبيوتر يعمل بنظام Macintosh (يُطلق عليه ، على نحو غير مفاجئ ، Apple Macintosh). تستخدم وحدة المعالجة المركزية Motorola 68000 بسرعة 8 ميجاهرتز . أثناء التطوير ، استخدم نموذج أولي لنظام التشغيل Mac وحدة المعالجة المركزية Motorola 6809 8/16 بت . ومع ذلك، بعد مصمم رأى ل إجراءات الرسومات MAZING التي يجري إنشاؤها لأبل ليزا مقرها 68000- وأغلى 16/32-بت تم استخدام 68000. استخدمت Apple Lisa فقط 5 ميجاهرتز 68000 ، لكن النموذج الأولي لنظام Mac يمكن تشغيله بسرعة 8 ميجاهرتز. لقد أسعد هذا ستيف جوبز ، الذي أراد أن يتفوق على فريق ليزا.
على مدار العقد التالي ، بدأت نماذج جديدة من أجهزة كمبيوتر Macintosh في استخدام خلفاء من 68000 ، بما في ذلك الرقائق 32 بت 68020 و 68030 و 68040 . زادت هذه السرعة والتعقيد بمرور الوقت.
بشكل عام ، استخدم ما لا يقل عن 72 جهاز Mac مختلفًا 68 ألف وحدة معالجة مركزية. كان طراز Mac الأخير الذي قام بذلك هو PowerBook 190 في عام 1995.
PowerPC (1994-2005)
في أواخر الثمانينيات ، بدأت صناعة الحوسبة في الابتعاد عن هياكل وحدة المعالجة المركزية القديمة في السبعينيات لصالح اتجاهات جديدة ، مثل حوسبة مجموعة التعليمات المخفضة (RISC) . وعدت تقنية التصميم هذه بوحدات CPU أسرع. استكشفت Apple العديد من خيارات RISC CPU المختلفة ، ولكنها في النهاية دخلت في شراكة مع IBM و Motorola لتصميم منصة مشتركة لوحدة المعالجة المركزية. أرادت الشركات الثلاث استخدام هذا لدرء هيمنة Microsoft-Intel (المعروفة أيضًا باسم " Wintel ").
وكانت النتيجة بنية PowerPC. تم استخدامه لأول مرة في سلسلة من محطات العمل من شركة IBM ، ثم في عام 1994 في Power Macintosh 6100 . قامت Apple بتصميم محاكي 68 K تم تضمينه مع كل نسخة من نظام التشغيل Mac OS. هذا يعني أن أجهزة Mac الجديدة هذه يمكنها تشغيل جميع برامج 68 K القديمة تقريبًا بسلاسة (وإن كان ذلك مع بعض عقوبات السرعة) ، مما يسمح بالانتقال السلس إلى PowerPC.
على مر السنين ، أصدرت Apple حوالي 87 طرازًا مختلفًا من أجهزة Mac التي تستخدم وحدات المعالجة المركزية PowerPC ، بما في ذلك الشرائح في سلسلة 601 و 603 و G3 و G4 و G5 . زادت سرعات ساعة PowerPC CPU بشكل كبير خلال هذه الحقبة ، حيث تراوحت من 60 ميجاهرتز وصولاً إلى 2.7 جيجاهرتز. كان نموذج Apple PowerPC الأخير عبارة عن تكرار لـ Power Mac G5 ، تم إصداره في نوفمبر 2005.
Intel x86 (2006 إلى الوقت الحاضر)
بحلول منتصف العقد الأول من القرن الحادي والعشرين ، شعرت شركة آبل بأنها معوقة بسبب اعتمادها على وحدات المعالجة المركزية PowerPC. واجهت أجهزة Mac مشكلة في الحفاظ على تكافؤ السرعة مع أجهزة الكمبيوتر القائمة على Intel بسبب التأخير في إنتاج وتصميم رقائق PowerPC الجديدة . أيضًا ، من خلال جيل G5 ، كانت رقائق PowerPC متعطشة جدًا للطاقة ، وتطلبت تبريدًا مكثفًا للعمل ، مما يحول دون استخدامها في أجهزة الكمبيوتر المحمولة .
لذلك ، عندما أعلنت شركة Apple أنها ستنتقل إلى شرائح Intel في WWDC 2005 ، كان النقاد سعداء ، لكنهم فوجئوا . بعد سنوات من الإعلانات التي روجت لتفوق PowerPC على Intel ، شعرت Apple بالتحول إلى Intel كأنها شريان حياة لماكنتوش. زاد أداء وحدة المعالجة المركزية في Mac أربعة أضعاف تقريبًا بين عشية وضحاها. تم الإعلان عن أول طرازات Intel Mac في أوائل عام 2006: iMac و MacBook Pro.
للحفاظ على توافق البرامج بين الأجيال ، قامت Apple بتضمين تقنية محاكاة متقدمة تسمى Rosetta بدءًا من نظام التشغيل Mac OS X 10.4.4. يمكن أن يترجم بعض رموز PowerPC ديناميكيًا إلى Intel أثناء التنقل.
بعد فترة وجيزة ، بدأ المطورون في توزيع برامجهم كثنائيات عالمية ، والتي يمكن تشغيلها إما على PowerPC أو Intel Macs ، مما سهل الانتقال إلى x86 بشكل كبير. تمت إزالة Rosetta في النهاية من نظام التشغيل Mac OS X بدءًا من نظام التشغيل Mac OS X 10.7 Lion.
اعتمادًا على طريقة عدك ، منذ عام 2006 ، أصدرت Apple ما لا يقل عن 80 نموذجًا (ربما يصل إلى 100) من أجهزة Mac المزودة بوحدات معالجة مركزية Intel. لم يتم بعد تحديد طراز Intel Mac النهائي ، ولكن إذا كنت تعتقد أن بعض الخبراء قد يصل في وقت لاحق من هذا العام .
ARM (2021؟)
مرة أخرى في يومنا هذا ، تبيع أجهزة Mac القائمة على Intel بشكل جيد ومن المحتمل أن يكون أمامها خارطة طريق قوية لوحدة المعالجة المركزية. ومع ذلك ، فإن الشائعات التي تقول إن Apple ستحول أجهزة Mac الخاصة بها قريبًا إلى وحدات المعالجة المركزية القائمة على ARM تنتشر. هذا من شأنه أن يمثل الانتقال الثالث لهندسة النظام في خط Mac - لكن لماذا؟
منذ عام 2010 ، اكتسبت شركة Apple خبرة ثابتة في تصميم حزمها الخاصة القائمة على وحدة المعالجة المركزية (ARM) لنظام على شريحة (SOC) لأجهزة iPhone و iPad و Apple TV. لقد كان تقدم الشركة مذهلاً. لقد تحسنت تصميماته بشكل كبير في السرعة والأداء لكل واط ، مع بعض أجهزة iPad التي تنافس الآن أجهزة MacBooks في أداء أحادي النواة. إن مطابقة الأداء على مستوى Intel مع شرائح ARM يجعلها أخيرًا بديلاً عمليًا لهندسة وحدة المعالجة المركزية في أجهزة Mac.
مع وجود ARM أكثر تنافسية من حيث الأداء ، ستكسب Apple فوائد أخرى من تبديل البنية ، بما في ذلك الكفاءة والتحكم. قامت الشركة بالفعل بتجميع العديد من الميزات في SOCs - مثل معالجة الصور الأسرع والتعرف على الوجوه بالذكاء الاصطناعي - والتي تسرع أهداف التصميم الخاصة بـ Apple. إذا كانت Apple تستخدم رقائقها الخاصة لأجهزة Mac ، فإنها تحصل على ما تحتاجه بالضبط ولا شيء إضافي.
أيضًا ، من المحتمل أن يكون من الأرخص لشركة Apple إنتاج الرقائق داخل الشركة ، بدلاً من شرائها من Intel. هذا من شأنه أن يجعل منتجات Apple مربحة بشكل يبعث على السخرية أكثر مما هي عليه بالفعل ، وهو أمر جيد لأرباحها النهائية. قد يعني هذا التوفير في التكاليف أيضًا أن بعض أجهزة Mac الأرخص تلوح في الأفق إذا اختارت Apple التحرك في هذا الاتجاه.
ويستفيد المطورون أيضًا. تسمح SOC المستندة إلى ARM في أجهزة Mac لمصنعي التطبيقات بنقل برامج iPhone و iPad الخاصة بهم بسهولة أكبر إلى نظام Mac الأساسي. يمكنهم أيضًا الاحتفاظ بالبرنامج بسهولة أكبر لجميع الأنظمة الأساسية الثلاثة في تكافؤ الميزات.
السؤال الوحيد المتبقي هو متى سيحدث هذا؟ اقترب مؤتمر WWDC 2020 ، لذا علينا الانتظار لنرى ما سيحدث. بغض النظر عما يحدث ، من المرجح أن يستمر Macintosh في الازدهار كمنصة في المستقبل - حتى لو كان على Apple إجراء المزيد من التغييرات الهيكلية على طول الطريق.