10 年にわたる Apple テクノロジーの変遷が ARM Mac を可能にしました

Apple が独自の ARM チップを搭載した Mac に移行することは、まもなく公式に認められるかもしれませんが、移行の明確かつ明確な兆候は何年も前からありました。

最近のレポートでは、Apple が次のような可能性があることを示しています。差し迫った変化を発表するその時点でワールドワイド開発者カンファレンス6 月 22 日に、ARM ベースの最初の Mac が 2021 年にデビューする可能性があります。

これは一部のカジュアルな Apple ファンにとっては驚きかもしれません。同社の動きを注意深く見守っている人にとって、新たな大きなアーキテクチャ移行の兆候は長い間壁に書かれてきました。

Apple はすでに ARM チップ製造の専門家であり、A シリーズチップは同社の iPhone、iPad、Apple TV に搭載されています。

Project Catalyst や 32 ビットサポートの廃止など、主要なアーキテクチャの切り替えに関する Apple の「予告」の一部は、他のものよりも明らかに明らかです。

2014 年から 2020 年頃までの Mac の歴史を見ると、Apple がより ARM フレンドリーな Mac エコシステムを構築し、ARM に向けた道を切り開いてきた、微妙だが確実なステップを踏んでいることが明らかになります。ARM マック一般的に。

ここでは、Apple が 10 年以上にわたって ARM Mac の基礎をどのように築いてきたかを紹介します。

Xcode

ARM Mac の噂は、少なくとも Mac 自体の歴史に比べればかなり最近のものです。しかし、はるか昔の 2003 年に、Apple は ARM Mac に向けて実際に公に見える最初の一歩となるものをリリースしました。Xcode。

Mac ベースの統合開発環境は、開発者が Apple プラットフォームおよび製品用のアプリやプログラムを作成する方法を完全に見直しました。統合開発環境がリリースされる前は、開発およびプログラミング用のさまざまなツールが多数ありました。

Apple は Xcode をリリースしたときに ARM Mac を特に念頭に置いていなかったかもしれませんが、iPhone には統合 IDE が必要であり、依然としてそのようなデバイスに向けた最初の第一歩でした。 macOS の一元的な開発環境がなければ、現在の移行、そして以前の Intel への移行は不可能です。

Xcode も明らかに x86 アーキテクチャ向けに構築されていますが、いくつかの点があります。暫定的な兆候Apple が IDE を導入する可能性があるiPad アプリ経由の ARM ベースのチップ。

OpenGLとメタル

Apple は、ハードウェア、ソフトウェア、OS の統合という特徴的な組み合わせを強化してきました。 2014 年の iOS での Metal の導入 — そして究極の非推奨2018 年の OpenGL は、Apple 開発者に独立性の新しい層を導入しました。

Apple は、以前のグラフィックス技術と比較して、Metal により CPU と GPU が「より効果的に連携」できると述べています。 Metal を使用することで、macOS と iOS の両方の開発者は、この特定の API にコーディングして、GPU が存在するかどうかに関係なくアプリを機能させることができます。 ARM チップのような Apple 設計のハードウェアにとって、特に Apple GPU も同様に遠い地平線にある場合には、それは不可欠なものとなるでしょう。

以前の OpenGL テクノロジーからの切り替えにより、Apple はアプリと開発者プラットフォームの相互運用性への広範な取り組みを開始しました。このリストの他の開発と同様に、Metal の導入は、より大規模な Apple エコシステムの合理化と簡素化に役割を果たしました。

ARM ベースの Mac デバイスの到来を告げるものではありませんが、Apple 開発コミュニティの一部では提案するOpenGL のような非推奨のテクノロジーは、アーキテクチャの切り替え中に完全に削除される予定です。 OpenGL の依存関係が Metal を使用してすでに統合されているという事実に基づくと、Apple はこのテクノロジーが非推奨になってからこれを計画していたようです。

迅速

Appleのオープンソース迅速プログラミング言語も同じ年に登場し、Apple と Apple 開発者にとって、異なる製品を統合する機会がさらに追加されました。

Swift の当初の目標は、当時利用可能だった言語よりも高速で直観的で安全に使用できる言語を作成することでした。重要なのは、これは Apple 独自の製品を念頭に置いてゼロから開発されたということです。前述したように、Swift は、iOS、そして最終的には iPadOS 上のさまざまなデバイス向けにアプリとコードを最適化するというより大きな戦略の一部です。 Apple がこれらのプラットフォームから学んだ教訓を ARM Mac に適用することに疑いの余地はありません。

SwiftUI などの一部の Swift ベースのツールキットも、ARM ベースの Mac への移行において大きな役割を果たす可能性があります。SwiftUIアプリ開発者が Apple のラインナップ全体の製品のユーザーインターフェイスを構築する簡単な方法です

それ以上に、Apple が完全に Swift で書かれていないアプリのサポートを打ち切る可能性が迫っているが、Gus Mueller のような開発者は提案する最初は起こらないだろうということ。そうなったとしても、そうでなくても、Apple は、iOS、macOS、および Apple の他のプラットフォームにわたるアプリに単一のコーディング言語を使用することで、全体的な最適化とパフォーマンスが向上すると信じているからでしょう。

システム整合性保護

2015 年に、Apple はシステム整合性保護 (SIP) と呼ばれる新しいシステム機能をカーネルに導入しました。OS X エルキャピタン。当時、一部の理論化されたこれは、macOS のセキュリティポリシーを iOS のセキュリティポリシーに近づけるための Apple の最初の取り組みである可能性があります。

システム整合性保護はセキュリティを強化しましたが、macOS が長年備えていた UNIX のようなシステム機能の一部を削除しました。そうすることで、macOS は他のオペレーティングシステムに向けて一歩前進しました。重要なことに、これらのオペレーティングシステムはすでに ARM 向けに設計されています。

これは重要です。重要な安全欠陥私たちはここ数年、インテルのシリコンにチップレベルの脆弱性があることを確認してきました。 Apple が ARM への切り替えを、他の多くの利点とともに、セキュリティアップグレードとして売り出す可能性が高くなります。

Apple T シリーズチップとセキュアブート

Apple が Intel を捨てて ARM に切り替えるという本格的な話が出るずっと前に、クパチーノのテクノロジー巨人は ARM ベースのシリコンを Mac に搭載しました。 Apple が Mac に ARM を導入したのは、Touch Bar を搭載した 2016 MacBook Pro の T1 コプロセッサチップでした。

T1 は、タッチスクリーン OLED Touch Bar に電力を供給するだけでなく、Touch ID センサーも有効にし、システム管理コントローラーを駆動しました。 Apple Watch の S1 などの ARM チップと同様のコアをベースにした T1 により、Touch Bar は以下のことが可能になります。比較的独立して動作する実際のシステムの。

1 年後の 2017 年、Apple は第 2 世代の T シリーズチップを iMac Pro でデビューさせました。 A シリーズチップと同様に、T2 は、安全なエンクレーブやオンザフライ暗号化など、macOS 向けの一連のセキュリティ機能を有効にしました。また、常時オンの「Hey Siri」も有効になり、Mac のマイクと FaceTime カメラの「ゲートキーパー」として機能し、特定の機能を高速化できる可能性があります。ビデオベースのエンコードワークフロー。

T2 チップは、Apple プラットフォームのセキュリティ、およびその他の関連する画像処理機能。

私たちの観点からすると、これは X86 Mac に ARM テクノロジを統合するための一種の「テスト実行」のようにも見えます。 T シリーズチップは、Mac 向けに特別に設計された専用のカスタマイズされたチップです。 ARM ベースの CPU への切り替えにより、特に Apple が T2 チップを廃止し、その機能を ARM システムオンチップ (SoC) に直接組み込む可能性があるため、さらなる統合の機会が生まれます。

32ビットアプリの死

ARM Mac への道を開いた大きな変更の 1 つは、32 ビットアプリの廃止です。でmacOS カタリナ、32ビットアプリのサポートを正式に終了しました。

これは、2009 年の 64 ビット OS X Snow Leopard のリリースにより、約 10 年にわたる移行に終止符を打ちました。これは、すべてのサービスに終止符を打ったものであるため、特に重要です。従来の 32 ビットコードMac は何年も使い続けられています。

レガシーコードがすべてなければ、理論上、Mac は 64 ビット ARM プロセッサ上で実行するように最適化できます。 ARM ベースの Mac に移行する場合、これは Mac のパフォーマンスを最高にするための重要なポイントになります。

ちなみに、iPhone と iPad の A シリーズチップは 64 ビットで ARM ベースです。同様に、Metal などの Apple テクノロジーは 64 ビットアーキテクチャでのみ動作します。言い換えれば、Apple のラインナップ全体に実装されている 64 ビットテクノロジの実装により、さらなる改良や新機能のために同社の安定したオペレーティングシステムがクリーンアップされます。

触媒

次に、ARM サポートを macOS エコシステムに統合する明らかな兆候の 1 つである Catalyst がありました。 WWDC 2019 で導入された Catalyst は、基本的に、開発者がより簡単にiOS および iPadOS アプリを Mac に移植する。これにより、macOS 固有のアプリや別のオペレーティングシステムとしての Mac が自動的に終了するわけではありませんが、ARM 環境に最適化できるアプリの基盤が築かれました。

Catalyst に対する最初の反応は混合されたこのプラットフォームには、開発者が iOS と Mac のプラットフォーム向けにコードを簡単にコンパイルできるようにすることで、iOS と Mac アプリの統合への参入障壁を大幅に下げる機能が導入されました。 Xcode でボックスにチェックを入れるのと同じように簡単に。

Apple が iOS で学んだ教訓を macOS に適用できるのは間違いありません。たとえば、iOS App Store では長い間、特定のデバイスで実行するためにどのような特定のコードが必要かに関係なく、消費者がアプリをダウンロードできるようにしてきました。しかし、もっと重要なことは、触媒これにより、開発者は ARM と x86 アーキテクチャの両方で動作するアプリを簡単に作成できます。

これにより、iPad から Mac にアプリを移植するのと同じくらい簡単に、ARM に最適化されたバージョンの macOS へのアプリの移植が可能になるため、開発者と消費者にとって同様に移行がスムーズになる可能性があります。特に ARM ベースの Mac への全体的な移行は短期間ではないため、これにより開発者の時間と手間が軽減されます。

Apple は、Catalyst 以外のアプリを最初から削除するつもりはありません。しかし、開発者が ARM フレンドリーなコンテンツを作成するためのオプションとして Catalyst を利用できるようになると、移行の処理が少し容易になります。

ARM Macへの「移行」の実際の始まり

Catalyst は、ARM と x86 アーキテクチャ間のアプリの相互運用性を容易にすることで、開発者の移行を容易にする可能性があります。

2018年iPad ProApple が自社のコンピューティング製品をどのように見ているかについて明確にしました。同社がその年のiPad基調講演で述べたように、iPad Proのオーバーホールは当時の競合ラップトップの最大92%よりも高速でした。

これは必ずしも macOS に関係するものではありませんでしたが、Apple の A シリーズチップセットがパワーアップのために構築されていることは明らかでした。 Apple は Mac と iPad を統合するつもりはないと主張したが、前者のエコシステムを後者に近づけることについては何も述べなかった。

洞察力のある技術者や愛好家にとっては、Apple のファーストパーティ ARM シリコンの可能性を示唆するものでもありました。

A シリーズチップは次のことができるという事実を考慮してください。多くのシングルコアベンチマークでインテルのベンチマークを上回ります。これらの A シリーズチップは、熱冷却なしでデバイスにインストールされます。これが、ARM チップによるワークステーションのようなパフォーマンスに対する 1 つの障壁となります。

ARM への切り替えは、Motorola 68000 から PowerPC への移行に次いで、Apple の生涯で 3 番目の主要なアーキテクチャ移行となります。PowerPCからインテルへ過去のアーキテクチャの移行と同様に、Apple は ARM への切り替えについて明確な目標と道筋を念頭に置いています。 Macデバイスを作るつもりだより良いパフォーマンスの向上やバッテリー寿命の向上によって。

ARMベースの発表が近いという噂が絶えない中、Appleはおそらく、長年にわたり舞台裏で何をしてきたかを世間に知らせることになるだろう。

Appleがまだやるべきこと

Appleは、デスクトップのIntelマシンである「開発ツールキット」で開発者にARMの最初の味を提供するかもしれない。

ARM への移行は可能な限りシームレスになりますが、一部の人にとっては苦痛がないわけではありません。 Apple は一連の準備を進めてきましたが、まだまだ大変な仕事になるだろう会社、その独立系開発者、そしてその顧客の両方にとって。

Apple は、すべての Mac を Intel ベースのチップに移行するのに 2 年弱かかりました。 OS X Snow Leopard が PowerPC アーキテクチャのサポートを終了するまでには、2009 年 8 月までかかりました。以前にリリースされた PowerPC ベースのハードウェアは、Apple がハードウェアを製造中止してから 7 年後の 2013 年に正式に「廃止」と宣言されました。

一部の人にとって、それは間違いなく困難な道になるだろうが、Appleのこれまでのチップアーキテクチャの移行は、今後のことを示唆している可能性がある。

Appleのことを考えてみましょう開発移行キット、これは開発者に「レンタル」されたIntelハードウェアをベースにした999ドルのコンピューターでした。 Intel から ARM へのような大規模な切り替えに関して、Apple が同様のことを行う可能性は十分にあります。そのため、手段を持った開発者は、消費者がハードウェアを手に入れるかなり前に、アプリを ARM 互換にすることができます。

Appleはどうやら、Intelの最近の問題だけが原因ではなく、この変化が重要であると信じているようだ。デバイスのハードウェアおよびソフトウェアスタック全体をさらに細かく制御することで、コストが削減され、潜在的な統合と最適化が大幅に強化される可能性があります。

ARMへの切り替えは、チップ製造超大国としてのAppleの地位をさらに強化する可能性もある。その後、問題が解決すると、消費者はもっとたくさん得る、あまりにも。

Apple の Mac から ARM への移行には何年もかかりました。結果がどうなるかを語るのは時期尚早かもしれないが、関係者全員にとって、苦労する価値はありそうだ。