Apple´s eigen processoren

Apple´s eigen processoren

Apple heeft deze week laten weten over te stappen op hun eigen processoren en Intel uiteindelijk vaarwel te zeggen. Wat zijn de voordelen van Apple´s eigen processoren?

Intel heeft een probleem. De x86-architectuur is qua verdere ontwikkelingen zo´n beetje op het eindpunt aangekomen, lijkt het. De afgelopen jaren zijn er natuurlijk steeds nieuwe processoren verschenen. Maar de snelheidswinst ten opzichte van elke vorige generatie is niet echt om over naar huis te schrijven. Tel daarbij op dat de x86-cpu´s niet echt als energiezuinig bekend staan en je ziet langzaam aan een probleem ontstaan. Verder geldt dat de x86-architectuur als wat lomp beschouwd kan worden. Tijd dus voor Apple´s eigen processoren!

CISC versus RISC

De Intel x86 processor van het type CISC ofwel ‘Complex Instruction Set Computer’. Heel kort door de bocht gezegd, betekent dit dat een processorinstructie meerdere ‘kloktikken’ kost. Tegelijkertijd zijn moderne CISC-processoren eigenlijk allemaal een soort van emulatoren. Want onder de motorkap worden al die CISC-instructies omgezet naar eenvoudiger opdrachten en die worden vervolgens verwerkt. Een RISC-processor (Reduced Instruction Set Computer) verstookt per instructie maar één kloktik. Staat tegenover dat je om complexe zaken uit te voeren meer instructies nodig hebt dan in vergelijking tot CISC. Anno 2020 is dat dankzij slimme compilers allang geen probleem meer. En inmiddels zijn we op het punt beland dat RISC-processoren tenminste even snel zijn als CISC-exemplaren. En RISC heeft nog wat mooie troeven achter de hand!

ARM

De meest bekende RISC-processoren zijn die van ARM. Dat is een bedrijf dat zelf geen CPU´s fabriceert. Maar wel de blauwdruk voor de processor levert en de architectuur streng bewaakt. Als fabrikant – bijvoorbeeld Apple – koop je simpelweg een licentie. En vervolgens kun je de CPU-op-papier naar wens aanpassen en optimaliseren. Precies dat is wat Apple al jaren doet bij de mobiele systems on a chip (SoC, ofwel een (vrijwel) complete computer op een chip) voor onder meer iPhone en iPad.

Apple´s eigen processoren
Ook de welbekende Raspberry Pi heeft een SoC met meerdere ARM-processors aan boord (bron afbeelding: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Raspberry_Pi_4_Model_B_-_Side.jpg)

Geen ventilator

Bedenk daarbij dat een RISC-processor veel minder ‘chipruimte’ inneemt dan een CISC-exemplaar. En ook nog eens veel energiezuiniger is. Je kunt dus heel eenvoudig meerdere CPU´s in een enkele SoC bouwen, zonder dat dat tot vervelende oververhitting en andere ellende leidt. Het is ook daarom dat een iPad – ook in de Pro-uitvoering – geen ventilator nodig heeft en desondanks ook bij zware belasting prima blijft functioneren. Veel x86-tablet pc´s ontkomen niet aan een ventilator. Tenzij gekozen wordt voor een trage Atom-processor als kloppend hart.

Ademruimte

Kortom: na deze wat noodzakelijker technische uitleg is het goed te begrijpen dat Apple zelf systeemchips – inclusief processor – gaat produceren. Die SoC´s kunnen volledig getuned worden voor het beoogde gebruik. En omdat er in een notebook meer fysieke ruimte is dan in een telefoon of tablet, is er letterlijk en figuurlijk nog meer dan genoeg ademruimte. Nu al verslaan de meest recente (en zelfs al de iets oudere) SoC´s in iPad´s een scala aan Intel-processoren. En dat, terwijl ze slechts een fractie van de energie gebruiken. Apple´s eigen processoren zullen ongetwijfeld voor een veel dynamischer pc- en notebooklandschap gaan zorgen. Waarbij de scheiding tussen Windows en macOS groter en duidelijker wordt dan ooit.

Méér

In een notebook is vaak een steviger accu voorhanden, zodat Apple best wat extra processorkernen in kan bouwen. Nu heeft een iPad Pro er bijvoorbeeld in de A12X SoC al acht aan boord. Vier supersnelle exemplaren en vier energiezuinige. Voor notebookgebruik is dat moeiteloos te verdubbelen, voor een desktop-pc (iMac) wellicht zelfs te verdrie- of viervoudigen.

Toekomstperspectief

Interessant is verder dat in de huidige mobiele SoC´s van Apple ook nog eens GPU´s (grafische processoren) verwerkt zijn. In feite zou Apple er voor een iMac of MacBook Pro voor kunnen kiezen daarvoor een externe GPU te gebruiken. Denk aan eentje van NVIDIA of AMD. Dat zou nóg meer chipruimte voor extra processoren opleveren. Kortom: Apple heeft potentieel een enorme hoeveelheid ademruimte achter de hand. Tel daarbij op dat chiptechnologie zich nog steeds verder ontwikkelt. Gelaagde chips zijn mogelijk, waarbij een van de grootste problemen warmteafvoer is. Bij een RISC-processor speelt dat probleem veel minder dan bij een CISC-exemplaar. Kortom: de verwachting is dat Apple´s eigen processoren straks over die van Intel heen walsen. Daar waar Intel tegen een betonnen (fysische) muur aanloopt, kan Apple dan nog jaren vooruit.

Veiligheid

Een ander probleem is veiligheid. De processoren van Intel zijn allemaal getroffen door serieuze veiligheidslekken op hardware-niveau. Denk aan Spectre en Meltdown, en er worden nog steeds nieuwe problemen ontdekt. Nu is oplossen van die lekken eigenlijk alleen te doen door de volledige architectuur van de x86-processor opnieuw te ontwikkelen. Daar gaat jaren overheen, if ever. Waarbij dan ook de compatibiliteit met voorgaande versies gegarandeerd moet blijven. De meeste (meer recente) ARM-processoren (en dus ook de SoC´s van Apple) hebben dat probleem niet. En zelfs als er in de toekomst iets in die geest gevonden zou worden, is het probleem makkelijk oplosbaar. In ieder geval door de volgende generatie simpelweg aan te passen.

RISC is overal

De ontwikkeling van RISC-processoren is veel dynamischer en verloopt sneller. En vergis je niet: in bijna elk slim apparaat, maar ook je tv, auto, navigatiesysteem, printer en ga zo maar door vind je ARM-processoren. De verspreiding daarvan is vele malen groter dan de x86-processor die vooral in de pc-wereld en (nog!) in servers te vinden is. Al is dat laatste ook aan het veranderen.

Bang?

Als gebruiker van een Apple-computer hoef je niet bang te zijn dat je huidige Mac nu snel onbruikbaar wordt. Apple heeft al aangegeven dat ze macOS voor Intel cpu´s nog vele jaren gaan ondersteunen. Bovendien moet de hele overgang naar RISC pas over twee jaar volledig voltooid zijn. Tijd genoeg voor software-ontwikkelaars om hun programmatuur voor de nieuwe architectuur te compileren. Zelfs Microsoft is al druk bezig een versie van Office te bouwen voor het komende platform. Verder is de kans groot dat er in diverse toekomstige macOS-versies nog wel een x86-emulator aanwezig zal zijn. Zodat oude x86-software nog gewoon gedraaid kan worden. Het is niet de eerste keer dat Apple van processor veranderd is. Eerst van 86000 naar PowerPC en toen van PowerPC naar Intel. Het is waarschijnlijk wel de laatste keer dat ze gaan overstappen. Het bedrijf heeft nu alle troeven wat processorontwerp immers zelf in de hand!

Apple´s eigen processorenBen je op zoek naar een boek waarin de werking van een Mac, macOS Catalina en de meegeleverde Apple-software duidelijk worden uitgelegd? Lees dan het boek macOS Catalina van Pieter van Groenewoud eens. Van de installatie van een nieuwe Mac en het uitvoeren van basishandelingen tot het werken met foto’s of het instellen van je e-mail, alle populaire Apple-programma’s komen aan bod. Dat computerboeken niet saai hoeven te zijn, bewijst dit boek: het is in duidelijke taal geschreven, bevat prachtige illustraties in kleur en heeft een opvallend, vierkant formaat.

Dit boek is geschikt voor iedereen die net een nieuwe Mac heeft aangeschaft of is overgestapt naar macOS Catalina. Ook wordt er nadrukkelijk rekening gehouden met mensen die voorheen hebben gewerkt met Windows op een pc.

Geef een reactie

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.