مسیر اپل به‌سمت تولید پردازنده‌های ARM و دشواری در جایگزینی Xeon

از سال‌ها پیش این سؤال مطرح می‌شد که اپل چه زمانی پردازنده‌های اختصاصی مبتنی بر آرم تولید خواهد کرد. جایگزینی پردازنده‌های اینتل یا انواع نمونه‌های x86 به‌دست کوپرتینویی‌ها، همیشه موضوع بحث کارشناسان و خبرنگاران دنیای فناوری بود. بررسی احتمال چنین تولیدی، حتی از سال ۲۰۱۱ هم انجام و بارها تحلیل و درباره‌ش پیش‌بینی‌ می‌شد. به‌هرحال، تولید پردازنده به‌وسیله‌ی اپل همیشه ازلحاظ نظری اقدامی توجیه‌پذیر و حتمی بود؛ اما پیاده‌سازی عملی آن همیشه در هاله‌ای از ابهام قرار داشت.

مقاله‌ی اپل‌اینسایدر توضیحات منطقی متعددی برای تولید پردازنده مطرح می‌کند. همچنین، دلایلی روشن مانند مشکلات اینتل در گذار از فناوری تولید ۱۴ نانومتری، تلاش‌های اپل برای تولید پردازنده‌های گرافیکی و مرکزی در گذشته، افزایش پیچیدگی تولید SoC و تولید تراشه‌های ثانویه همچون کنترلر T2، به‌عنوان نشانه‌هایی از حرکت قطعی اپل به‌سمت تولید پردازنده بیان می‌شوند.

با نگاهی به مقاله‌ی اپل‌اینسایدر و حقایق موجود در آن، می‌توان تاریخ ۲۰۲۰ را بیش از همه‌ی اخبار و شایعات درباره‌ی تولید پردازنده‌ی اپل پذیرفت. دراین‌میان، هنوز بخش دیگری از پازل وجود دارد که به پرداخت بیشتری نیاز خواهد داشت. اپل قطعا می‌تواند پردازنده‌های مبتنی بر آرم تولید کند که به‌راحتی macOS را اجرا کنند؛ اما اگر کوپرتینویی‌ها قصد جایگزینی پردازنده‌‌های x86 را در محصولات پرچم‌داری همچون iMac Pro و Mac Pro داشته باشند، قطعا با مشکلات بزرگی روبه‌رو خواهند شد؛ مشکلاتی از جنس طراحی که قبلا با آن روبه‌رو نبوده‌اند.

اپل سابقه‌ی تولید پردازنده را دارد. شاید کاربران عادی اطلاعات زیادی از این برنامه‌های تولیدی نداشته باشند؛ اما اپل با تولید پردازنده ناآشنا نیست. البته، آن‌ها هیچ‌گاه به‌سمت تولید محصولی حرفه‌ای مثلا پردازنده‌ای مبتنی‌بر آرم با ۲۸ تا ۳۲ هسته در سیستمی چند سوکت حرکت نکرده‌اند و هیچ‌گاه تراشه‌ای در کلاس سرور نساخته‌اند و حتی سوکت را برای خانواده‌ی محصولات خود طراحی نکرده‌اند.

از میان تولیدکنندگان پردازنده، AMD را می‌توان مثالی مناسب از توسعه‌ی طراحی محصولات دانست. آن‌ها در رویداد اخیر E3 ارائه‌‌ای کامل با موضوع تکامل سوکت‌های AM4 داشتند که نشان‌دهنده‌ی چگونگی فعالیت‌های توسعه‌ای تولیدکننده‌ی حرفه‌ای پردازنده بود. AMD در رویداد مذکور توضیح داد چگونه برای ساخت محصول هفت‌نانومتری و هماهنگی آن با سوکت‌های موجود، فرایند طراحی را بهینه‌سازی کرد؛ فرایندی که به تولید محصولی با چهار هسته‌ در یک نود پردازشی ۲۸ نانومتری منجر شد. درواقع، AMD در آن رویداد مهارت خود در عبور از مشکلات به‌روزرسانی پردازنده و پلتفرم مرتبط را توضیح داد.

استفاده از چیپلت یکی از مهم‌ترین رویکردها در ساخت پردازنده‌های امروزی محسوب می‌شود. با استفاده از این قطعات می‌توان بسیاری از جنبه‌های طراحی پردازنده‌ی مرکزی را ساده‌سازی کرد. البته، قطعا همه‌ی فرایندها ساده‌سازی نمی‌شوند و استفاده از چنین قطعاتی، نیاز دیگری به‌صورت ارتباط بین المان‌های مدار مجتمع (Interconnect) ایجاد می‌کند که AMD با مفهومی به‌نام Infinity Fabric آن را حل کرد. درنتیجه، اپل برای ساخت پردازنده‌ها قطعا به توسعه‌ی راهکار اختصاصی اینترکانکت نیاز خواهد داشت؛ چون هنوز استانداردی در این زمینه وجود ندارد. درنهایت، اپل باید فعالیت‌های متعددی در حوزه‌ی طراحی و مفاهیم مالکیت معنوی انجام دهد تا بخشی از خدمات اینتل به بازار و خصوصا محصولی همچون Mac Pro را جایگزین کند.

یکی از راهکارهایی که در حوزه‌ی پردازنده برای اپل مطرح می‌شود، ساخت پردازنده‌های اختصاصی آرم برای لپ‌تاپ‌ها و استفاده از سخت‌‌افزار کنونی اینتل برای دسکتاپ است. ازلحاظ نظری چنین رویکردی منطقی به‌نظر می‌رسد؛ زیرا اکوسیستم برای آن آماده است و اپل نیز توانایی ارائه‌ی ابزارهای مرتبط را دارد. البته، مدیریت پشتیبانی‌های نرم‌افزاری و انتظارات مشتریان در تئوری این‌چنینی، به فعالیت‌های جانبی زیادی نیاز خواهد داشت؛ اما اپل توانایی انجام آن‌ها را دارد.

مشکل اصلی اپل در توسعه‌ی پردازنده‌ی اختصاصی مبتنی‌بر آرم، در مشکلات هماهنگی سیستم‌ها پدیدار می‌شود. آن‌ها باید این درک را به مشتریان خود منتقل کنند که تولید پردازنده‌ی مبتنی‌بر آرم برای لپ‌تاپ، شاید مشکلات هماهنگی اپلیکیشن ایجاد کند. به‌علاوه، باید به‌روشنی نشان دهد این نوع محصولات کاملا متفاوت از پردازنده‌های قدیمی x86 عمل می‌کنند.

اپل برای تولیدنکردن پردازنده‌ی اختصاصی برای مک، دلایل روشنی دارد. برای راه‌اندازی خط‌تولید پردازنده‌ی لپ‌تاپ یا دسکتاپ، قطعا فعالیت‌های متعددی باید انجام شود؛ فرایندهای متعددی همچون توسعه‌ی اینترکانکت، چیپلت، تراشه، مادربورد و دیگر قطعات که همگی نیز باید از نقطه‌ی صفر شروع شوند. درمقابل، می‌توان در همکاری با تولیدکنندگان دیگر، از استانداردهای محصول و تولیدی از پیش آماده‌ی آن‌ها استفاده کرد. درنهایت، فعالیت‌های متعددی در شرکت‌هایی همچون اینتل برای تولید پردازنده انجام می‌شود که اپل لزومی برای انجام آن‌ها و درگیرشدن در شرایط پیچیده نمی‌بیند.

با وجود توضیحات مذکور، این سؤال مطرح می‌شود که آیا عبور از محصولات اینتل برای اپل منطقی خواهد بود؟ برای پیش‌بینی پاسخ، ابتدا باید این حقیقت را بررسی کنیم که اپل برای اجرای چنان رویکردی، چه نوع کسب درآمدی برای خودش پیش‌بینی می‌کند؟ اپل با تولید پردازنده‌ی اختصاصی، قطعا در بحث هزینه صرفه‌جویی خواهد کرد؛ اما ورود به آن حوزه، خود نیازمند هزینه‌های بیشتر خواهد بود.

زمانی‌که اپل در حوزه‌ی پردازنده‌های غیر x86 فعالیت می‌کرد، سهم بازاری بسیار کوچک‌تر از امروز داشت و به‌محض استفاده‌ی آن‌ها از پردازنده‌های x86، سهم بازار افزایش شدیدی تجربه کرد. البته، کسب سهم زیاد بازار دلایل متعددی دارد. شاید اپل به‌‌دلیل بهبود هماهنگی نرم‌افزارها با پردازنده‌های مرسوم سهم خود را افزایش داد. سناریو دیگر می‌گوید افزایش سهم به‌‌دلیل افزایش توان رقابتی سیستم‌های متعدد آن‌ها، به‌ویژه لپ‌تاپ‌‌ها، با رقبای ویندوزی بود.

ارزشمندترین پردازنده‌هایی که اپل استفاده می‌کند، در مک پرو نصب می‌شوند. طراحی و تولید چنین پردازنده‌هایی به گران‌ترین فرایندها نیاز خواهد داشت. اگر کوپرتینویی‌ها نتوانند پردازنده‌ای با قدرت محصولات کنونی، یعنی زئون (Xeon) و قیمتی مشابه یا ارزان‌تر عرضه کنند، قطعا به معرفی پردازنده در حوزه‌های مذکور فکر نخواهند کرد. درواقع، تا زمانی‌‌که محصول اختصاصی توجیه اقتصادی (هم برای اپل و هم برای مشتریان) نداشته باشد، از برنامه‌ریزی و طراحی خبری نخواهد بود.

درنهایت، کارشناسان اعتقاد دارند پردازنده‌های اپل به‌اندازه‌ی کافی رشد کرده‌اند و قابلیت تغییر ساختار به آرم را دارند. چنین قابلیتی در سال‌های گذشته در اپل دیده نمی‌شد؛ اما اکنون می‌توان احتمال انجام آن را زیاد دانست. البته، هنوز مشکلات و پرسش‌های متعددی درباره‌ی روند اجرایی کوپرتینویی‌ها در این حوزه وجود دارد. به‌عنوان مثال، اپل پردازنده‌های تولیدی خود را در چه بازارهایی خواهد فروخت؟ آیا آن‌ها پردازنده‌های x86 را در همه‌ی محصولان جایگزین می‌کنند یا تنها به بخش موبایل فکر خواهند کرد؟

با وجود همه‌ی احتمالات گفته‌شده، آینده‌ی دیگری نیز می‌توان متصور شد که در آن، اپل با شرکت‌هایی همچون اینتل و AMD همکاری نزدیک و طولانی‌مدت خواهد کرد. البته، درکنار آن همکاری می‌توان تولید پردازنده‌های اختصاصی آرم را در خط Mac پیش‌بینی کرد یا محصولات ثانویه‌‌ای همچون تراشه‌ی T2 را برای کوپرتینویی‌ها متصور شد.