Господари на силиция: Как Apple създава чиповете си
През последните две десетилетия цената на акциите на Apple пораства непрестанно поради емблематичните устройства на компанията.
Началото беше сложено с iPod и iMac. След това се появиха iPhone и iPad. А напълно неотдавна - Apple Watch и AirPods.
Но най-голямата американска компания по пазарна капитализация предлага доста повече от елементарни джаджи.
В централата си в Силициевата котловина, в неугледна стая, цялостна с няколкостотин бръмчащи машини и шепа инженери в лабораторни престилки, Apple проектира персонализираните чипове, които зареждат най-популярните ѝ артикули, написа CNBC.
Apple дебютира със свои полупроводници в iPhone 4 през 2010 година Оттогава всички нови компютри Mac се зареждат от лични силициеви детайли, което поставя завършек на над 15-годишната взаимозависимост на компанията от Intel.
" Една от най-сериозните, в случай че не и най-дълбоката смяна в Apple, в нашите артикули през последните 20 години, е, че към този момент вършим доста от тези технологии сами ", изяснява Джон Тернус, началник на хардуерното инженерство в Apple. " И преди всичко в листата, несъмнено, е нашият силиций. ", добавя той.
Тази смяна обаче изправя Apple пред нови опасности. Най-модерният й силиций се създава най-вече от един снабдител - Taiwan Semiconductor Manufacturing Company.
Междувременно смарт телефоните се възвръщат от бездънен спад в продажбите, а съперници като Microsoft вършат огромни скокове в региона на изкуствения разсъдък.
През ноември CNBC посещава кампуса на Apple в Калифорния, където се намира една от лабораториите за чипове на компанията. " Разполагаме с хиляди инженери. Но в случай че погледнете портфолиото от чипове, които вършим: в действителност е доста семпло. Просто е дейно. ", споделя ръководителят на Apple Silicon Джони Сруджи.
За разлика от обичайните производители на чипове, Apple не създава силиций за други компании.
" Тъй като не продаваме чипове на открито, ние се фокусираме върху продукта. Това ни дава независимост да усъвършенстваме, а мащабируемата архитектура ни разрешава да използваме частите наново сред другите артикули. ", добавя Сруджи.
Всичко стартира през 2010
Сруджи постъпва в Apple през 2008 година, с цел да оглави дребен екип от 40-50 инженери, които създават персонализирани чипове за iPhone.
Месец откакто се причислява, Apple купува P.A. Semiconductor, стартъп със 150 души, за 278 млн. $.
" Те ще стартират да вършат лични чипове: това беше незабавният извод, когато купиха P.A. Semi ", споделя Бен Бейджарин, основен изпълнителен шеф и анализатор в Creative Strategies. С " присъщата си устременост към дизайна ", Apple желае " да управлява колкото се може повече ", добавя той.
Две години след придобиването, Apple пуска първия си персонализиран чип - A4, в iPhone 4 и истинския iPad.
" Създадохме това, което назоваваме унифицирана архитектура на паметта, която е мащабируема за всички артикули ", сподели Сруджи. " Изградихме архитектура, която стартира с iPhone, само че по-късно я мащабирахме за iPad, след това за часовника и най-после за Mac. "
Сега екипът на Apple се е увеличен до хиляди инженери, които работят в лаборатории по целия свят, в това число в Израел, Германия, Австрия, Англия и Япония. В Съединени американски щати компанията разполага със уреди в Силициевата котловина, Сан Диего и Остин, Тексас.
Основният вид чип, който Apple създава, е прочут като система върху чип или SoC. Това сплотява централния процесор (CPU), графичния процесор (GPU) и други съставни елементи, като за Apple има и невронен процесор (NPU), който ръководи невронния мотор.
Първият SoC на Apple е серията A, която се развива от A4 през 2010 година до A17 Pro, оповестена през септември тази година. Това е централният процесор в iPhone, както и в някои iPad, Apple TV и HomePod. Другият главен SoC е серията M, пусната за първи път през 2020 година, която в този момент зарежда всички нови Mac и по-усъвършенствани iPad-и.
Пусната на пазара през 2015 година, серията S е по-малка система в пакет, или SiP, за Apple Watch. Чиповете H и W се употребяват в AirPods. Чиповете U разрешават връзка сред устройствата на Apple.
А най-новият чип, R1, ще бъде доставен при започване на идната година в слушалките Vision Pro на Apple. Посветен на обработката на входните данни от камерите, датчиците и микрофоните на устройството, Apple твърди, че той ще предава изображения към екраните в границите на 12 милисекунди.
" Можем да проектираме чиповете авансово ", споделя Сруджи. Неговите чиновници работят с екипа на Ternus, " с цел да основат тъкмо и точно чипове, които ще бъдат предопределени единствено за тези артикули. "
Най-новият A17 Pro, разгласен в iPhone 15 Pro и Pro Max през септември, разрешава огромни скокове във функционалностите като компютърна снимка и усъвършенствано рендиране за игри.
" Това в действителност е най-големият редизайн в архитектурата на графичния процесор и в историята на силиция на Apple ", изяснява Каян Дранс, който управлява маркетинга на iPhone. " За първи път имаме хардуерно ускорено трасиране на лъчи. Имаме и ускорено помрачаване на мрежи, което разрешава на разработчиците на игри да основават в действителност зашеметяващи образни резултати. "
Apple твърди, че A17 Pro е първият 3-нанометров чип, който се доставя в огромен размер.
" Причината, заради която използваме 3-нанометъра, е, че той ни дава опция да съберем повече транзистори в даден размер. Това е значимо за продукта и за доста по-добрата енергийна успеваемост. Въпреки че не сме компания за чипове, ние сме водещи в промишлеността ", споделя Сруджи.
Замяната на Intel в Mac
Скокът на Apple към 3-нанометъра продължи с чиповете M3 за Mac, оповестени през октомври. Apple твърди, че M3 разрешава характерности като 22-часов живот на батерията и, сходно на A17 Pro, нараснала графична продуктивност.
" Още е рано ", споделя Тернус, който работи в Apple от 22 години. Допълва, че когато е почнал, " методът, по който правехме артикули, беше да използваме технологии от други компании и на процедура изграждахме продукта към тях ". Въпреки фокуса върху красивия дизайн, " бяха лимитирани от това, което беше на наше разположение. "
Apple се отхвърли от процесорите за лични компютри на Intel през 2020 година, като мина към личен чип M1 в MacBook Air и други Mac компютри.
" Сякаш законите на физиката се бяха трансформирали ", сподели Тернус. " Изведнъж успяхме да създадем MacBook Air, който е необикновено тъничък и лек, няма вентилатор, има 18 часа живот на батерията и превъзхожда MacBook Pro, който преди малко бяхме почнали да доставяме. "
Най-новият MacBook Pro с най-усъвършенствания чип на Apple, M3 Max, " е 11 пъти по-бърз от най-бързия Intel MacBook Pro, който произвеждахме. А ние го доставяхме единствено преди две години. ", добавя той.
Apple базира процесорите си на архитектурата Arm, известна с това, че употребява по-малко сила и оказва помощ на батериите на преносимите компютри да устоят по-дълго. Apple M1 през 2020 година е доказателство за Arm-базираните процесори в компютрите от висок клас, като други огромни имена като Qualcomm, AMD и Nvidia също създават процесори за лични компютри, основани на Arm. През септември Apple удължи съглашението си с Arm най-малко до 2040 година, отбелязва CNBC.
Голямото предизвикателство - модемите
Apple към момента не създава всяко парче силиций в своите устройства. Модемите, да вземем за пример, са един от огромните съставни елементи, които компанията към момента не е усвоила сама.
" Процесорите са удивително положителни. Модемите се оказаха сложни ", споделя Стейси Расгон, ръководещ шеф и старши анализатор в Bernstein Research.
Apple разчита на Qualcomm за своите модеми, макар че през 2019 година двете компании уредиха двугодишна правна борба за интелектуална благосъстоятелност.
Скоро по-късно Apple закупи по-голямата част от бизнеса с 5G модеми на Intel за 1 милиарда $, което е евентуален ход за създаване на личен клетъчен модем. Това към момента не се е случило и през септември Apple подписа контракт с Qualcomm за доставка на модеми до 2026 година
Съобщава се, че Apple работи и по собствен личен Wi-Fi и Bluetooth чип. Засега тя има нова многомилиардна договорка с Broadcom за безжични съставни елементи и разчита на трети страни като Samsung и Micron за паметта.
" Нашият блян е продуктът ", дава отговор Сруджи на въпрос дали Apple ще се опита да проектира всяка част от своите чипове.
" Искаме да създадем най-хубавите артикули на планетата. Като софтуерен екип, който в този случай включва и чиповете, желаеме да създадем най-хубавата технология, която би разрешила тази визия. "
Независимо от това какъв брой силиций ще създаде Apple, тя въпреки всичко би трябвало да създава своите чипове на открито. За задачата са нужни големи фабрики за произвеждане, благосъстоятелност на леярски компании като TSMC.
Повече от 90% от актуалните чипове в света се създават от TSMC в Тайван, което прави Apple и останалата част от промишлеността уязвими към опасността от навлизане на Китай.
Apple най-малко желае да придвижи част от това произвеждане в Съединени американски щати. Тя е поела ангажимент да стане най-големият клиент на идната фабрика на TSMC в Аризона. А в четвъртък разгласи, че ще бъде първият и максимален клиент на новата фабрика Amkor на стойност 2 милиарда $, които се построяват в Аризона. Amkor ще опакова силиция на Apple, създаден в завода на TSMC.
" Винаги желаеме да имаме диверсифицирани доставки: Ето за какво считам, че построяването на заводи на TSMC в Аризона е отлично ", споделя Сруджи.
Търсене на гении
Друга причина за безпокойствие е дефицитът на квалифицирана работна ръка за произвеждане на чипове в Съединени американски щати, където от десетилетия не се построяват съвременни заводи.
От TSMC настояват, че предприятието им в Аризона се отсрочва за 2025 година заради липса на квалифицирани служащи.
" Поколенията лишават повече време, тъй като стават все по-трудни ", споделя Сруджи.
" А и опцията да се реализира енергийна успеваемост също е друга от тази преди 10 години. Apple има преимущество в това отношение, тъй като " не е нужно да се тормозя къде да изпратя чиповете си, по какъв начин да се насоча към по-голяма потребителска база? "
Докъде е Apple в AI конкуренцията
Междувременно, конкуренцията в основаването на принадлежности с изкуствен интелект става все по-ожесточена.
Невронните мотори на Apple зареждат това, което тя назовава " функционалности за машинно образование в устройството ", като Face ID и Animojis. През юли Bloomberg заяви, че Apple е основала личен огромен езиков модел, наименуван Ajax и чатбот Apple GPT. Говорител на компанията отхвърли да удостовери или отхвърли точността на отчета.
От 2015 година насам Apple е придобила и над 25 компании за изкуствен интелект. На въпроса дали изостава в региона на AI, Сруджи отговоря сбито: " Не имам вяра да изоставаме ".
Началото беше сложено с iPod и iMac. След това се появиха iPhone и iPad. А напълно неотдавна - Apple Watch и AirPods.
Но най-голямата американска компания по пазарна капитализация предлага доста повече от елементарни джаджи.
В централата си в Силициевата котловина, в неугледна стая, цялостна с няколкостотин бръмчащи машини и шепа инженери в лабораторни престилки, Apple проектира персонализираните чипове, които зареждат най-популярните ѝ артикули, написа CNBC.
Apple дебютира със свои полупроводници в iPhone 4 през 2010 година Оттогава всички нови компютри Mac се зареждат от лични силициеви детайли, което поставя завършек на над 15-годишната взаимозависимост на компанията от Intel.
" Една от най-сериозните, в случай че не и най-дълбоката смяна в Apple, в нашите артикули през последните 20 години, е, че към този момент вършим доста от тези технологии сами ", изяснява Джон Тернус, началник на хардуерното инженерство в Apple. " И преди всичко в листата, несъмнено, е нашият силиций. ", добавя той.
Тази смяна обаче изправя Apple пред нови опасности. Най-модерният й силиций се създава най-вече от един снабдител - Taiwan Semiconductor Manufacturing Company.
Междувременно смарт телефоните се възвръщат от бездънен спад в продажбите, а съперници като Microsoft вършат огромни скокове в региона на изкуствения разсъдък.
През ноември CNBC посещава кампуса на Apple в Калифорния, където се намира една от лабораториите за чипове на компанията. " Разполагаме с хиляди инженери. Но в случай че погледнете портфолиото от чипове, които вършим: в действителност е доста семпло. Просто е дейно. ", споделя ръководителят на Apple Silicon Джони Сруджи.
За разлика от обичайните производители на чипове, Apple не създава силиций за други компании.
" Тъй като не продаваме чипове на открито, ние се фокусираме върху продукта. Това ни дава независимост да усъвършенстваме, а мащабируемата архитектура ни разрешава да използваме частите наново сред другите артикули. ", добавя Сруджи.
Всичко стартира през 2010
Сруджи постъпва в Apple през 2008 година, с цел да оглави дребен екип от 40-50 инженери, които създават персонализирани чипове за iPhone.
Месец откакто се причислява, Apple купува P.A. Semiconductor, стартъп със 150 души, за 278 млн. $.
" Те ще стартират да вършат лични чипове: това беше незабавният извод, когато купиха P.A. Semi ", споделя Бен Бейджарин, основен изпълнителен шеф и анализатор в Creative Strategies. С " присъщата си устременост към дизайна ", Apple желае " да управлява колкото се може повече ", добавя той.
Две години след придобиването, Apple пуска първия си персонализиран чип - A4, в iPhone 4 и истинския iPad.
" Създадохме това, което назоваваме унифицирана архитектура на паметта, която е мащабируема за всички артикули ", сподели Сруджи. " Изградихме архитектура, която стартира с iPhone, само че по-късно я мащабирахме за iPad, след това за часовника и най-после за Mac. "
Сега екипът на Apple се е увеличен до хиляди инженери, които работят в лаборатории по целия свят, в това число в Израел, Германия, Австрия, Англия и Япония. В Съединени американски щати компанията разполага със уреди в Силициевата котловина, Сан Диего и Остин, Тексас.
Основният вид чип, който Apple създава, е прочут като система върху чип или SoC. Това сплотява централния процесор (CPU), графичния процесор (GPU) и други съставни елементи, като за Apple има и невронен процесор (NPU), който ръководи невронния мотор.
Първият SoC на Apple е серията A, която се развива от A4 през 2010 година до A17 Pro, оповестена през септември тази година. Това е централният процесор в iPhone, както и в някои iPad, Apple TV и HomePod. Другият главен SoC е серията M, пусната за първи път през 2020 година, която в този момент зарежда всички нови Mac и по-усъвършенствани iPad-и.
Пусната на пазара през 2015 година, серията S е по-малка система в пакет, или SiP, за Apple Watch. Чиповете H и W се употребяват в AirPods. Чиповете U разрешават връзка сред устройствата на Apple.
А най-новият чип, R1, ще бъде доставен при започване на идната година в слушалките Vision Pro на Apple. Посветен на обработката на входните данни от камерите, датчиците и микрофоните на устройството, Apple твърди, че той ще предава изображения към екраните в границите на 12 милисекунди.
" Можем да проектираме чиповете авансово ", споделя Сруджи. Неговите чиновници работят с екипа на Ternus, " с цел да основат тъкмо и точно чипове, които ще бъдат предопределени единствено за тези артикули. "
Най-новият A17 Pro, разгласен в iPhone 15 Pro и Pro Max през септември, разрешава огромни скокове във функционалностите като компютърна снимка и усъвършенствано рендиране за игри.
" Това в действителност е най-големият редизайн в архитектурата на графичния процесор и в историята на силиция на Apple ", изяснява Каян Дранс, който управлява маркетинга на iPhone. " За първи път имаме хардуерно ускорено трасиране на лъчи. Имаме и ускорено помрачаване на мрежи, което разрешава на разработчиците на игри да основават в действителност зашеметяващи образни резултати. "
Apple твърди, че A17 Pro е първият 3-нанометров чип, който се доставя в огромен размер.
" Причината, заради която използваме 3-нанометъра, е, че той ни дава опция да съберем повече транзистори в даден размер. Това е значимо за продукта и за доста по-добрата енергийна успеваемост. Въпреки че не сме компания за чипове, ние сме водещи в промишлеността ", споделя Сруджи.
Замяната на Intel в Mac
Скокът на Apple към 3-нанометъра продължи с чиповете M3 за Mac, оповестени през октомври. Apple твърди, че M3 разрешава характерности като 22-часов живот на батерията и, сходно на A17 Pro, нараснала графична продуктивност.
" Още е рано ", споделя Тернус, който работи в Apple от 22 години. Допълва, че когато е почнал, " методът, по който правехме артикули, беше да използваме технологии от други компании и на процедура изграждахме продукта към тях ". Въпреки фокуса върху красивия дизайн, " бяха лимитирани от това, което беше на наше разположение. "
Apple се отхвърли от процесорите за лични компютри на Intel през 2020 година, като мина към личен чип M1 в MacBook Air и други Mac компютри.
" Сякаш законите на физиката се бяха трансформирали ", сподели Тернус. " Изведнъж успяхме да създадем MacBook Air, който е необикновено тъничък и лек, няма вентилатор, има 18 часа живот на батерията и превъзхожда MacBook Pro, който преди малко бяхме почнали да доставяме. "
Най-новият MacBook Pro с най-усъвършенствания чип на Apple, M3 Max, " е 11 пъти по-бърз от най-бързия Intel MacBook Pro, който произвеждахме. А ние го доставяхме единствено преди две години. ", добавя той.
Apple базира процесорите си на архитектурата Arm, известна с това, че употребява по-малко сила и оказва помощ на батериите на преносимите компютри да устоят по-дълго. Apple M1 през 2020 година е доказателство за Arm-базираните процесори в компютрите от висок клас, като други огромни имена като Qualcomm, AMD и Nvidia също създават процесори за лични компютри, основани на Arm. През септември Apple удължи съглашението си с Arm най-малко до 2040 година, отбелязва CNBC.
Голямото предизвикателство - модемите
Apple към момента не създава всяко парче силиций в своите устройства. Модемите, да вземем за пример, са един от огромните съставни елементи, които компанията към момента не е усвоила сама.
" Процесорите са удивително положителни. Модемите се оказаха сложни ", споделя Стейси Расгон, ръководещ шеф и старши анализатор в Bernstein Research.
Apple разчита на Qualcomm за своите модеми, макар че през 2019 година двете компании уредиха двугодишна правна борба за интелектуална благосъстоятелност.
Скоро по-късно Apple закупи по-голямата част от бизнеса с 5G модеми на Intel за 1 милиарда $, което е евентуален ход за създаване на личен клетъчен модем. Това към момента не се е случило и през септември Apple подписа контракт с Qualcomm за доставка на модеми до 2026 година
Съобщава се, че Apple работи и по собствен личен Wi-Fi и Bluetooth чип. Засега тя има нова многомилиардна договорка с Broadcom за безжични съставни елементи и разчита на трети страни като Samsung и Micron за паметта.
" Нашият блян е продуктът ", дава отговор Сруджи на въпрос дали Apple ще се опита да проектира всяка част от своите чипове.
" Искаме да създадем най-хубавите артикули на планетата. Като софтуерен екип, който в този случай включва и чиповете, желаеме да създадем най-хубавата технология, която би разрешила тази визия. "
Независимо от това какъв брой силиций ще създаде Apple, тя въпреки всичко би трябвало да създава своите чипове на открито. За задачата са нужни големи фабрики за произвеждане, благосъстоятелност на леярски компании като TSMC.
Повече от 90% от актуалните чипове в света се създават от TSMC в Тайван, което прави Apple и останалата част от промишлеността уязвими към опасността от навлизане на Китай.
Apple най-малко желае да придвижи част от това произвеждане в Съединени американски щати. Тя е поела ангажимент да стане най-големият клиент на идната фабрика на TSMC в Аризона. А в четвъртък разгласи, че ще бъде първият и максимален клиент на новата фабрика Amkor на стойност 2 милиарда $, които се построяват в Аризона. Amkor ще опакова силиция на Apple, създаден в завода на TSMC.
" Винаги желаеме да имаме диверсифицирани доставки: Ето за какво считам, че построяването на заводи на TSMC в Аризона е отлично ", споделя Сруджи.
Търсене на гении
Друга причина за безпокойствие е дефицитът на квалифицирана работна ръка за произвеждане на чипове в Съединени американски щати, където от десетилетия не се построяват съвременни заводи.
От TSMC настояват, че предприятието им в Аризона се отсрочва за 2025 година заради липса на квалифицирани служащи.
" Поколенията лишават повече време, тъй като стават все по-трудни ", споделя Сруджи.
" А и опцията да се реализира енергийна успеваемост също е друга от тази преди 10 години. Apple има преимущество в това отношение, тъй като " не е нужно да се тормозя къде да изпратя чиповете си, по какъв начин да се насоча към по-голяма потребителска база? "
Докъде е Apple в AI конкуренцията
Междувременно, конкуренцията в основаването на принадлежности с изкуствен интелект става все по-ожесточена.
Невронните мотори на Apple зареждат това, което тя назовава " функционалности за машинно образование в устройството ", като Face ID и Animojis. През юли Bloomberg заяви, че Apple е основала личен огромен езиков модел, наименуван Ajax и чатбот Apple GPT. Говорител на компанията отхвърли да удостовери или отхвърли точността на отчета.
От 2015 година насам Apple е придобила и над 25 компании за изкуствен интелект. На въпроса дали изостава в региона на AI, Сруджи отговоря сбито: " Не имам вяра да изоставаме ".
Източник: profit.bg
КОМЕНТАРИ