Ultimate magazine theme for WordPress.

“نحن دائخون” – مقابلة شركة آبل حول ثورة السيليكون لأجهزة Mac

6

- Advertisement -

الرسم الذي يمثل شريحة Apple M1 ، كما قدمته Apple في حدث في وقت سابق من هذا الشهر.

الرسم الذي يمثل شريحة Apple M1 ، كما قدمته Apple في حدث في وقت سابق من هذا الشهر.

منذ بعض الوقت ، في مبنى حرم Apple ، اجتمعت مجموعة من المهندسين معًا. معزولين عن الآخرين في الشركة ، أخذوا شجاعة أجهزة كمبيوتر MacBook Air المحمولة القديمة وربطوها بلوحات النماذج الأولية الخاصة بهم بهدف بناء أول الأجهزة التي من شأنها تشغيل macOS على السيليكون الخاص بشركة Apple والمصمم خصيصًا والقائم على ARM.

لسماع كريغ فيديريغي من شركة آبل يروي القصة ، يبدو الأمر أشبه برد على اتصال لستيف وزنياك في مرآب وادي السيليكون منذ سنوات عديدة. وفي هذا الأسبوع ، اتخذت Apple أخيرًا الخطوة الكبيرة التي كان هؤلاء المهندسون يستعدون لها: أصدرت الشركة أول أجهزة Mac تعمل على Apple Silicon ، وبدأت في انتقال خط إنتاج Mac بعيدًا عن وحدات المعالجة المركزية (CPU) من Intel ، والتي كانت متوافقة مع معايير الصناعة لأجهزة الكمبيوتر المكتبية وأجهزة الكمبيوتر المكتبية أجهزة كمبيوتر محمولة لعقود.

في محادثة بعد وقت قصير من إعلان M1 مع نائب الرئيس الأول لشركة Apple لهندسة البرمجيات كريغ فيديريغي ، ونائب أول للرئيس للتسويق العالمي جريج جوسوياك ، ونائب أول رئيس لتقنيات الأجهزة جوني سروجي ، علمنا – مما لا يثير الدهشة – أن Apple كانت تخطط لهذا التغيير لسنوات عديدة.

تحدث Ars مطولاً مع هؤلاء التنفيذيين حول بنية أول شريحة Apple Silicon لأجهزة Mac (Apple M1). بينما كان علينا الحصول على بعض الاستفسارات حول الحالات المتطورة لدعم البرامج ، كان هناك سؤال واحد كبير يدور في أذهاننا: ما هي الأسباب وراء التغيير الجذري لشركة Apple؟

لماذا ا؟ ولماذا الآن؟

بدأنا بهذه الفكرة الكبيرة: “لماذا؟ ولماذا الآن؟” لقد تلقينا ردًا من Apple للغاية من Federighi:

جهاز Mac هو روح شركة Apple. أعني ، جهاز Mac هو ما دفع الكثير منا إلى مجال الحوسبة. وجهاز Mac هو ما جلب الكثير منا إلى Apple. ويظل جهاز Mac هو الأداة التي نستخدمها جميعًا للقيام بوظائفنا ، للقيام بكل ما نقوم به هنا في Apple. ومن ثم ، فإن الحصول على فرصة … لتطبيق كل ما تعلمناه على الأنظمة التي تشكل جوهر الطريقة التي نعيش بها حياتنا هو بالطبع طموح طويل الأجل ونوع من الحلم يتحقق.

وأضاف السروجي: “نريد ابتكار أفضل المنتجات التي نستطيع”. “لقد احتجنا حقًا إلى السيليكون المخصص الخاص بنا لتقديم أفضل أجهزة Mac التي يمكننا تقديمها حقًا.”

بدأت Apple في استخدام x86 Intel CPUs في عام 2006 بعد أن بدا واضحًا أن PowerPC (الهندسة المعمارية السابقة لمعالجات Mac) وصلت إلى نهاية الطريق. في السنوات العديدة الأولى ، كانت شرائح Intel هذه نعمة هائلة لنظام التشغيل Mac: فقد أتاحت إمكانية التشغيل البيني مع Windows والأنظمة الأساسية الأخرى ، مما جعل جهاز Mac جهاز كمبيوتر أكثر مرونة. لقد سمحوا لشركة Apple بالتركيز أكثر على أجهزة الكمبيوتر المحمولة الشائعة بشكل متزايد بالإضافة إلى أجهزة الكمبيوتر المكتبية. لقد جعلوا جهاز Mac أكثر شهرة بشكل عام ، بالتوازي مع النجاح الهائل لجهاز iPod ، وبعد فترة وجيزة ، iPhone.

ولفترة طويلة ، كان أداء Intel من الطراز الأول. ولكن في السنوات الأخيرة ، كانت خارطة طريق وحدة المعالجة المركزية Intel أقل موثوقية ، سواء من حيث مكاسب الأداء أو الاتساق. لاحظ مستخدمو Mac. لكن الرجال الثلاثة الذين تحدثنا معهم أصروا على أن هذا لم يكن القوة الدافعة وراء التغيير.

“هذا حول ما يمكننا فعله ، أليس كذلك؟” قال جوسوياك. “لا يتعلق بما يمكن لأي شخص آخر فعله أو لا يستطيع”.

وتابع: “لكل شركة أجندة”. “تتمنى شركة البرمجيات أن تقوم شركات الأجهزة بذلك. تتمنى شركات الأجهزة أن تقوم شركة OS بفعل ذلك ، لكن لديهم أجندات متنافسة. وهذا ليس هو الحال هنا. كان لدينا جدول أعمال واحد.”

عندما تم اتخاذ القرار في النهاية ، كانت دائرة الأشخاص الذين يعرفون عنه صغيرة جدًا في البداية. يتذكر فيديريجي “لكن هؤلاء الأشخاص الذين عرفوا كانوا يتجولون مبتسمين منذ اللحظة التي قلنا فيها إننا نسير في هذا الطريق”.

وصف سروجي شركة آبل بأنها في وضع خاص للقيام بالخطوة بنجاح: “كما تعلم ، نحن لا نصمم الرقائق كتجار أو بائعين أو حلول عامة – مما يمنح القدرة على التكامل الوثيق مع البرنامج والنظام. والمنتج – بالضبط ما نحتاجه “.

تضمنت مقابلتنا الافتراضية: جريج
تكبير / تضمنت مقابلتنا الافتراضية: جريج “جوز” جوزوياك (نائب الرئيس الأول للتسويق العالمي) ، وكريغ فيديريغي (نائب الرئيس الأول ، هندسة البرمجيات) ، وجوني سروجي (نائب الرئيس الأول ، تقنيات الأجهزة)

أوريك لوسون / أبل

تصميم M1

ما احتاجته Apple هو شريحة أخذت الدروس المستفادة من سنوات من تحسين أنظمة الأجهزة المحمولة على شريحة لأجهزة iPhone و iPad وغيرها من المنتجات ، ثم تمت إضافتها إلى جميع أنواع الوظائف الإضافية من أجل تلبية الاحتياجات المتزايدة لجهاز كمبيوتر محمول أو كمبيوتر سطح المكتب.

يتذكر سروجي: “خلال مرحلة ما قبل السيليكون ، حتى عندما صممنا العمارة أو حددنا الميزات ، جلست أنا وكريغ في نفس الغرفة ونقول ،” حسنًا ، هذا ما نريد تصميمه. هذه هي الأشياء التي شيء.'”

عندما أعلنت شركة Apple لأول مرة عن خططها لإطلاق أول Apple Silicon Mac هذا العام ، توقع المتفرجون أن شرائح iPad Pro من A12X أو A12Z كانت مخططًا وأن شريحة Mac الجديدة ستكون مثل A14X – نوع معزز من الرقائق التي تم شحنها في iPhone 12 هذا العام.

ليس بالضبط فقال فيديريجي:

تعد M1 في الأساس مجموعة شاملة ، إذا كنت تريد التفكير في الأمر بالنسبة إلى A14. لأنه عندما شرعنا في بناء شريحة Mac ، كان هناك العديد من الاختلافات عما كنا سنحصل عليه بخلاف ذلك في A14X أو شيء مماثل.

لقد أجرينا الكثير من التحليلات لأعباء عمل تطبيقات Mac ، وأنواع إمكانيات الرسوم / وحدة معالجة الرسومات المطلوبة لتشغيل حمل عمل Mac نموذجي ، وأنواع تنسيقات النسيج المطلوبة ، ودعم أنواع مختلفة من حوسبة GPU والأشياء التي كانت متوفرة على Mac … فقط حتى عدد النوى ، والقدرة على تشغيل شاشات بحجم Mac ، ودعم المحاكاة الافتراضية و Thunderbolt.

هناك العديد والعديد من الإمكانات التي صممناها في M1 والتي كانت متطلبات لنظام التشغيل Mac ، ولكن هذه كلها إمكانات شاملة مقارنة بما يتوقعه التطبيق الذي تم تجميعه لجهاز iPhone.

توسع سروجي في النقطة:

بدأ تأسيس العديد من عناوين IP التي بنيناها والتي أصبحت أسسًا لـ M1 للبناء فوقها … منذ أكثر من عقد. كما تعلم ، بدأنا بوحدة المعالجة المركزية الخاصة بنا ، ثم الرسومات و ISP والمحرك العصبي.

لذلك قمنا ببناء هذه التقنيات الرائعة على مدى عقد من الزمان ، ثم قبل عدة سنوات ، قلنا ، “حان الوقت الآن لاستخدام ما نسميه الهندسة القابلة للتطوير.” لأن لدينا أساس هذه عناوين IP الرائعة ، والبنية قابلة للتطوير باستخدام UMA.

ثم قلنا ، “حان الوقت الآن لبناء شريحة مخصصة لنظام التشغيل Mac” ، وهي M1. إنها ليست مثل بعض شرائح iPhone الموجودة على المنشطات. إنها شريحة مخصصة مختلفة تمامًا ، لكننا نستخدم الأساس للعديد من عناوين IP الرائعة هذه.

بنية الذاكرة الموحدة

UMA تعني “هندسة الذاكرة الموحدة”. عندما ينظر المستخدمون المحتملون إلى معايير M1 ويتساءلون كيف يمكن لشريحة مشتقة من الأجهزة المحمولة وذات طاقة منخفضة نسبيًا أن تكون قادرة على هذا النوع من الأداء ، تشير Apple إلى UMA كعنصر رئيسي لهذا النجاح.

ادعى Federighi أن “خطوط أنابيب عرض الرسومات أو الحوسبة الحديثة” قد تطورت ، وأصبحت “هجينًا” من حوسبة GPU ، وعرض GPU ، ومعالجة إشارات الصور ، والمزيد.

تعني UMA أساسًا أن جميع المكونات – المعالج المركزي (CPU) ، ومعالج الرسومات (GPU) ، والمعالج العصبي (NPU) ، ومعالج إشارة الصور (ISP) ، وما إلى ذلك – تشترك في مجموعة واحدة من الذاكرة السريعة جدًا الموضوعة قريب جدًا منهم جميعًا. هذا يتعارض مع نموذج سطح المكتب الشائع ، على سبيل المثال ، تخصيص مجموعة واحدة من الذاكرة لوحدة المعالجة المركزية وأخرى لوحدة معالجة الرسومات على الجانب الآخر من اللوحة.

شريحة استخدمتها Apple لتقديم بنية الذاكرة الموحدة لـ M1 في حدث هذا العام.

شريحة استخدمتها Apple لتقديم بنية الذاكرة الموحدة لـ M1 في حدث هذا العام.

صموئيل أكسون

عندما يقوم المستخدمون بتشغيل تطبيقات متطلبة ومتعددة الأوجه ، فقد ينتهي الأمر بخطوط الأنابيب التقليدية إلى خسارة الكثير من الوقت والكفاءة في نقل البيانات أو نسخها بحيث يمكن الوصول إليها من قبل جميع تلك المعالجات المختلفة. اقترح Federighi أن نجاح Apple مع M1 يرجع جزئيًا إلى رفض هذا النموذج غير الفعال على مستوى الأجهزة والبرامج:

لم نحصل فقط على ميزة رائعة تتمثل فقط في الأداء الأولي لوحدة معالجة الرسومات الخاصة بنا ، ولكن بنفس الأهمية كانت حقيقة أنه مع بنية الذاكرة الموحدة ، لم نكن ننقل البيانات باستمرار ذهابًا وإيابًا وتغيير التنسيقات التي أدت إلى إبطائها. وحصلنا على زيادة كبيرة في الأداء.

ولذا أعتقد أن أعباء العمل في الماضي كانت مثل ، ابتكر المثلثات التي تريد رسمها ، وشحنها إلى وحدة معالجة الرسومات المنفصلة واتركها تفعل ما تريد ولا تنظر إلى الوراء أبدًا – هذا ليس ما يبدو عليه خط أنابيب عرض الكمبيوتر الحديث اليوم. تتحرك هذه الأشياء ذهابًا وإيابًا بين العديد من وحدات التنفيذ المختلفة لتحقيق هذه التأثيرات.

هذا ليس التحسين الوحيد. لبضع سنوات حتى الآن ، استخدمت واجهة برمجة تطبيقات الرسوميات المعدنية من Apple “العرض المؤجل القائم على التجانب” ، والذي تم تصميم وحدة معالجة الرسومات الخاصة به M1 للاستفادة الكاملة منه. وأوضح فيديرجي:

حيث تعمل وحدات معالجة الرسومات القديمة بشكل أساسي على الإطار بأكمله مرة واحدة ، فنحن نعمل على مربعات يمكننا نقلها إلى ذاكرة سريعة للغاية على الرقاقة ، ومن ثم إجراء سلسلة ضخمة من العمليات باستخدام جميع وحدات التنفيذ المختلفة على هذا المربع. إنها فعالة بشكل لا يصدق في عرض النطاق الترددي بطريقة لا تكون بها وحدات معالجة الرسومات المنفصلة هذه. وبعد ذلك تقوم فقط بدمج ذلك مع العرض الهائل لخط الأنابيب الخاص بنا إلى ذاكرة الوصول العشوائي والكفاءات الأخرى للشريحة ، وهي بنية أفضل.

- Advertisement -

اترك رد

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.