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Eine kurze Geschichte jeder Mac-CPU-Architektur

Eine kurze Geschichte jeder Mac-CPU-Architektur

In den letzten 36 Jahren hatte der Apple Macintosh drei verschiedene CPU-Architekturen, und er ist bereit, möglicherweise auf eine vierte zu migrieren. Während Gerüchte über einen Wechsel zu ARM wirbeln, werfen wir einen kurzen Blick auf die Geschichte der CPU-Architekturen auf dem Mac.

Motorola 68K (1984-1995)

Ein Original-Macintosh von 1984 mit "Hallo" auf seinem Bildschirm.Der Apple Macintosh (1984) war der erste Mac mit einer 68k-CPU von Motorola. Apple Inc.

1984 brachte Apple den ersten Macintosh-Computer auf den Markt (nicht überraschend Apple Macintosh genannt). Es verwendet eine 8 MHz Motorola 68000 ZENTRALPROZESSOR. Während der Entwicklung verwendete ein früher Mac-Prototyp ein 8/16-Bit Motorola 6809-CPU. Nachdem jedoch ein Designer die einerstaunliche Grafikroutinen, die für die 68000-basierte Apple Lisa erstellt wurden, wurde das teurere 16/32-Bit 68000 verwendet. Die Apple Lisa verwendete nur einen 5 MHz 68000, aber der neue Mac-Prototyp konnte mit 8 MHz laufen. Das freute Steve Jobs, der das Lisa-Team in die Schranken weisen wollte.

Im Laufe des nächsten Jahrzehnts begannen neue Modelle von Macintosh-Computern, Nachfolger des 68000 zu verwenden, einschließlich des reinen 32-Bit-Computers 68020, 68030, und 68040 Chips. Diese nahmen im Laufe der Zeit an Geschwindigkeit und Komplexität zu.

Insgesamt haben mindestens 72 verschiedene Macs 68k-CPUs verwendet. Das letzte Mac-Modell dazu war der PowerBook 190 im Jahr 1995.

PowerPC (1994-2005)

Ein Apple Power Macintosh 6100.Der Apple Power Macintosh 6100, der erste Mac auf PowerPC-Basis. Apple Inc.

In den späten 1980er Jahren begann sich die Computerindustrie von den veralteten CPU-Architekturen der 1970er Jahre zugunsten neuer Trends abzuwenden, wie z Computer mit reduziertem Befehlssatz (RISC). Diese Konstruktionstechnik versprach schnellere CPUs. Apple untersuchte viele verschiedene RISC-CPU-Optionen, ging aber schließlich eine Partnerschaft mit IBM und Motorola ein, um eine gemeinsame CPU-Plattform zu entwickeln. Die drei Unternehmen wollten dies nutzen, um die Dominanz von Microsoft-Intel (auch bekannt als „Wintel“).

Das Ergebnis war die PowerPC-Architektur. Es wurde zuerst in einer Reihe von Workstations von IBM eingesetzt und dann 1994 in der Power-Macintosh 6100. Apple entwickelt a 68K-Emulator das war in jeder Kopie von Mac OS enthalten. Dies bedeutete, dass diese neuen Macs fast alle ältere 68K-Software nahtlos ausführen konnten (wenn auch mit einigen Geschwindigkeitseinbußen), was einen reibungslosen Übergang zu PowerPC ermöglichte.

Im Laufe der Jahre hat Apple rund 87 verschiedene Mac-Modelle auf den Markt gebracht, die PowerPC-CPUs verwendeten, einschließlich Chips in der 601, 603, G3, G4, und G5 Serie. Die Taktraten der PowerPC-CPUs stiegen in dieser Ära dramatisch an und reichten von 60 MHz bis hin zu 2,7 GHz. Das endgültige Apple PowerPC-Modell war eine Iteration des Power Mac G5, erschienen im November 2005.

Intel x86 (2006-heute)

Ein Apple iMac von Anfang 2006 mit einer Intel-CPU.Der erste iMac mit einem Intel-Prozessor (2006). Apple Inc.

Mitte der 2000er Jahre fühlte sich Apple durch seine Abhängigkeit von PowerPC-CPUs gelähmt. Macs hatten Probleme, die Geschwindigkeitsgleichheit mit Intel-basierten PCs aufrechtzuerhalten, da Verzögerungen bei der Produktion und dem Design neuer PowerPC-Chips. Außerdem waren PowerPC-Chips der G5-Generation so stromhungrig, dass sie für den Betrieb umfangreiche Kühlung benötigten. den Einsatz in Laptops ausschließen.

Als Apple dies ankündigte, Übergang zu Intel-Chips auf der WWDC 2005, Kritiker waren glücklich, aber überrascht. Nach Jahren der Werbung, die die Überlegenheit von PowerPC gegenüber Intel anpreiste, fühlte sich der Wechsel von Apple zu Intel wie eine Rettungsleine für Macintosh an. Die Mac-CPU-Leistung hat sich über Nacht fast vervierfacht. Die ersten Intel Mac-Modelle wurden Anfang 2006 angekündigt: ein iMac und das MacBook Pro.

Um die Softwarekompatibilität zwischen den Generationen zu wahren, hat Apple eine fortschrittliche Emulationstechnologie namens Rosetta ab Mac OS X 10.4.4. Es könnte einige PowerPC-Codes im laufenden Betrieb dynamisch in Intel übersetzen.

Kurz darauf begannen Entwickler, ihre Programme als universelle Binärdateien, die entweder auf PowerPC- oder Intel-Macs laufen konnte, was den Übergang zu x86 erheblich erleichterte. Rosetta wurde schließlich von Mac OS X entfernt, beginnend mit Mac OS X 10.7 Lion.

Je nachdem, wie Sie zählen, hat Apple seit 2006 mindestens 80 Modelle (vielleicht sogar 100) von Macs mit Intel-CPUs veröffentlicht. Das endgültige Intel Mac-Modell steht noch nicht fest, aber wenn Sie einigen Experten glauben, es könnte später in diesem Jahr ankommen.

ARM (2021?)

Ein Apple MacBook Pro aus dem Jahr 2020.Apples MacBook Pro 2020. Apple Inc.

In der heutigen Zeit verkaufen sich Apples Intel-basierte Macs gut und haben wahrscheinlich eine solide CPU-Roadmap vor sich. Allerdings gibt es Gerüchte, dass Apple bald seine Macs auf ARM-basierte CPUs umstellen summen. Dies wäre der dritte Systemarchitekturübergang in der Mac-Reihe – aber warum?

Seit 2010 sammelt Apple stetig Erfahrungen Entwicklung eigener ARM-CPU-basierter System-on-a-Chip (SOC)-Pakete für iPhone, iPad und Apple TV-Hardware. Die Fortschritte des Unternehmens sind erstaunlich. Seine Designs haben sich in Bezug auf Geschwindigkeit und Leistung pro Watt dramatisch verbessert, mit einigen iPads konkurrieren jetzt mit MacBooks bei Single-Core-Leistung. Die Leistung auf Intel-Niveau mit ARM-Chips zusammenzubringen, macht sie endlich zu einem machbaren Ersatz für die CPU-Architektur in Macs.

Da ARM in Bezug auf die Leistung wettbewerbsfähiger wäre, würde Apple andere Vorteile aus einem Architekturwechsel ziehen, darunter Effizienz und Kontrolle. Das Unternehmen hat bereits viele Funktionen in seine SOCs gepackt – wie schnellere Fotoverarbeitung und KI-Gesichtserkennung – die Apple-spezifische Designziele beschleunigen. Wenn Apple eigene Chips für Macs verwendet, bekommt es genau das, was es braucht und nichts extra.

Außerdem ist es für Apple potenziell billiger, Chips im eigenen Haus zu produzieren, anstatt sie von Intel zu kaufen. Dies würde Apple-Produkte noch lächerlicher machen, als sie es ohnehin schon sind, was gut für das Endergebnis ist. Diese Kosteneinsparungen könnten auch bedeuten, dass einige billigere Macs in Sicht sind, wenn Apple sich in diese Richtung bewegt.

Auch Entwickler profitieren davon. ARM-basierte SOCs in Macs würden es App-Herstellern ermöglichen, ihre iPhone- und iPad-Software einfacher auf die Mac-Plattform zu portieren. Sie könnten auch die Software für alle drei Plattformen leichter in Funktionsparität halten.

Bleibt nur noch die Frage, wann das passiert? WWDC 2020 ist gleich um die Ecke, also müssen wir abwarten. Egal, was passiert, Macintosh wird wahrscheinlich auch in Zukunft als Plattform erfolgreich sein – auch wenn Apple dabei weitere Architekturänderungen vornehmen muss.

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