Během posledních 36 let prošel Apple Macintosh třemi odlišnými architekturami procesorů a zdá se, že je na pokraji další, čtvrté změny. S rostoucími spekulacemi o přechodu na ARM, se podívejme stručně na historii architektur CPU u Macu.
Motorola 68k (1984–1995)
První počítač Apple Macintosh z roku 1984 byl vybaven procesorem Motorola 68k.
V roce 1984 Apple představil svůj první počítač Macintosh, který jak se dalo očekávat, nesl název Apple Macintosh. Ten využíval procesor Motorola 68000 s frekvencí 8 MHz. Během vývoje, raný prototyp Macu používal 8/16bitový procesor Motorola 6809. Nicméně poté, co si vývojáři prohlédli úžasné grafické rutiny, vytvořené pro Apple Lisa, které byly postaveny na bázi 68000, bylo rozhodnuto o použití dražšího 16/32bitového procesoru 68000. Apple Lisa používala 68000 s frekvencí 5 MHz, ale nový prototyp Macu mohl běžet na 8 MHz. To se líbilo Stevu Jobsovi, který chtěl překonat tým Lisa.
Během následující dekády začaly nové modely Macintosh používat nástupce 68000, včetně 32bitových procesorů 68020, 68030 a 68040. Postupem času se jejich rychlost a komplexita zvyšovala.
Celkem minimálně 72 různých modelů Mac používalo procesory 68k. Posledním modelem Macu, který tak učinil, byl PowerBook 190 z roku 1995.
PowerPC (1994-2005)
Apple Power Macintosh 6100, první Mac založený na PowerPC.
Koncem 80. let se výpočetní průmysl začal odvracet od starších architektur CPU ze 70. let ve prospěch nových trendů, jako je RISC (Reduced Instruction Set Computing). Tato technika konstrukce slibovala rychlejší CPU. Společnost Apple zkoumala mnoho různých variant RISC CPU, ale nakonec se spojila se společnostmi IBM a Motorola, aby navrhly společnou platformu CPU. Cílem těchto tří společností bylo využít toho k odražení nadvlády Microsoft-Intel (známé také jako „Wintel“).
Výsledkem byla architektura PowerPC. Ta byla poprvé použita v sérii pracovních stanic od IBM a následně v roce 1994 v Power Macintosh 6100. Apple navrhl emulátor 68K, který byl součástí každé kopie Mac OS. To umožnilo těmto novým Macům bez problémů spouštět téměř veškerý starší software 68K (i když s určitým snížením výkonu), což umožnilo hladký přechod na PowerPC.
V průběhu let Apple vydal zhruba 87 různých modelů Maců, které používaly procesory PowerPC, včetně čipů řady 601, 603, G3, G4 a G5. Frekvence procesorů PowerPC se v této éře dramaticky zvýšila, od 60 MHz až po 2,7 GHz. Posledním modelem Apple PowerPC byl model Power Mac G5, který byl uveden na trh v listopadu 2005.
Intel x86 (2006-současnost)
První iMac využívající procesor Intel (2006).
V polovině roku 2000 se společnost Apple cítila omezována svou závislostí na procesorech PowerPC. Počítače Mac měly potíže s udržením rychlostní parity s počítači s procesory Intel kvůli zpožděním ve výrobě a návrhu nových čipů PowerPC. Čipy PowerPC generace G5 byly také natolik energeticky náročné, že vyžadovaly rozsáhlé chlazení a nebylo možné je použít v laptopech.
Když tedy Apple oznámil svůj přechod na čipy Intel na WWDC 2005, kritici byli sice překvapeni, ale spokojeni. Po letech reklamy, která hlásala převahu PowerPC nad Intelem, se zdál přechod společnosti Apple na Intel jako záchranný kruh pro Macintosh. Výkon procesorů Mac se přes noc téměř čtyřnásobně zvýšil. První modely Intel Mac byly oznámeny na začátku roku 2006: iMac a MacBook Pro.
Pro zachování softwarové kompatibility mezi generacemi Apple zavedl pokročilou emulační technologii zvanou Rosetta, která byla součástí systému Mac OS X 10.4.4. Ta dokázala dynamicky překládat kód PowerPC do kódu pro Intel za běhu.
Krátce poté začali vývojáři distribuovat své programy jako univerzální binární soubory, které mohly běžet na počítačích PowerPC i Intel Mac, což značně usnadnilo přechod na x86. Rosetta byla nakonec odstraněna z Mac OS X počínaje verzí Mac OS X 10.7 Lion.
V závislosti na způsobu počítání vydal Apple od roku 2006 nejméně 80 modelů (možná až 100) počítačů Mac s procesory Intel. Zatím nebylo určeno, který model bude posledním Intelem, ale někteří odborníci naznačují, že by se tak mohlo stát ještě letos.
ARM (2021?)
Apple Macbook Pro 2020.
V současnosti se Macy od Applu s procesory Intel prodávají dobře a pravděpodobně mají před sebou stabilní budoucnost. Nicméně se objevují spekulace, že Apple brzy přejde u svých počítačů Mac na procesory založené na ARM. To by znamenalo třetí přechod systémové architektury v historii Macu – ale proč?
Od roku 2010 získává společnost Apple zkušenosti s navrhováním vlastních SOC (system-on-a-chip) založených na procesorech ARM pro iPhone, iPad a hardware Apple TV. Pokrok společnosti byl ohromující. Její návrhy se dramaticky zlepšily v rychlosti a energetické efektivitě, přičemž některé iPady nyní konkurují MacBookům v jednojádrovém výkonu. Dosažení výkonu srovnatelného s Intelem u čipů ARM z nich nakonec činí vhodnou náhradu architektury CPU v počítačích Mac.
Díky konkurenceschopnosti ARM z hlediska výkonu by Apple získal další výhody z přechodu architektury, včetně efektivity a kontroly. Společnost již do svých SOC integrovala mnoho funkcí – jako je rychlejší zpracování fotografií a rozpoznávání obličeje pomocí umělé inteligence – které urychlují specifické designové cíle společnosti Apple. Pokud bude Apple používat vlastní čipy pro Macy, získá přesně to, co potřebuje, a nic navíc.
Pro Apple je také potenciálně levnější vyrábět čipy interně, než je nakupovat od společnosti Intel. Díky tomu by byly produkty Apple ještě ziskovější, což je pro jeho hospodaření pozitivní. Tyto úspory nákladů by také mohly znamenat, že se na obzoru objeví i některé levnější Macy, pokud se společnost Apple rozhodne jít tímto směrem.
Změna bude přínosem i pro vývojáře. SOC založené na ARM v počítačích Mac by výrobcům aplikací usnadnily portování softwaru pro iPhone a iPad na platformu Mac. Také by mohli snáze udržovat software pro všechny tři platformy v souladu s funkcemi.
Otázkou je, kdy k tomu dojde? WWDC 2020 se blíží, takže si budeme muset počkat. Ať se stane cokoli, Macintosh bude pravděpodobně i nadále prosperovat jako platforma i v budoucnu – i když společnost Apple bude muset v průběhu času provést další změny architektury.