Čip Apple A4 možná používá jen výše taktovaný procesor Cortex-A8 - MujMAC.cz - Apple, Mac OS X, Apple iPod

3. března 2010, 00.00 | Redaktor Ars Technicy tvrdí, že speciální čip pro iPad, Apple A4, místo všeobecně předpokládaného procesoru Cortex-A9 obsahuje pouze rychlejší procesor Cortex-A8, přednosti iPadu tak nespočívají ve výjimečném hardwaru, ale v kombinaci všech užitých prvků.

Stále se objevují nějaké zprávy o iPadu, avšak o víkendu přišla skutečná mediální nálož, odpálil ji Jon Stokes, redaktor známého serveru Ars Technica. Vydal totiž článek, v němž tvrdí, že hlavní čip iPadu netvoří tak vyspělý hardware, jak se dosud předpokládalo.

Kolem čipu A4 se vyrojila spousta dohadů

Když Steve Jobs koncem ledna představil iPad, uvedl také, že přístroj používá nový čip Apple A4, který si firma sama vyvinula tak, aby maximálně vyhovoval jejím potřebám. Nesdělil však žádné bližší podrobnosti, jen to, že sdružuje většinu funkcí, ale to dělají všechny SoC čipy v podobných zařízeních.

Samozřejmě se začaly vynořovat různé dohady, co se vlastně na tomto čipu nachází. Už těsně po představení iPadu server Bright Side of News napsal, že A4 zahrnuje procesor Cortex-A9 a mnozí to převzali.

Článek však byl dost nekvalitní, obsahoval řadu jasných chyb a omylů (mimo jiné uváděl, že čip používá grafiku ARM Mali, což bylo nanejvýš nepravděpodobné), je ale pravda, že se užití Cortexu-A9 všeobecně předpokládalo, mimo jiné i proto, že ho ve svém SoC čipu Tegra 2 použila NVIDIA. A dokonce se objevily zprávy, že vývoj čipu A4 mohl Apple stát až 1 miliardu USD, jenže i v tomto případě šlo o pouhý odhad deníku New York Times.

Skeptický pohled Jona Stokese

A nyní se na čip Apple A4 blíže podíval Jon Stokes. Připomíná, že většina firem, když vyvine nový složitý čip, na který vynaloží ohromné prostředky, se jím také náležitě pochlubí a platí to i pro ty, jež stejně jako Apple daný čip používají pouze pro své vlastní produkty.

Apple však v případě iPadu sdělil jen to, že užívá čip nazvaný A4 a vše ostatní zůstává nejpřísnějším tajemstvím, což vzedmulo vlnu spekulací jak vcelku odůvodněných, tak často zcela nesmyslných a nepodložených.

To pochopitelně vyvolává otázku, proč Apple vše okolo A4 tak utajuje. Stokes přiznává, že to s určitostí neví, ale domnívá se, že by příčiny mohly být dvě. Ta první spočívá prostě v tom, že Steve Jobs má rád tajemství a A4 se k takovému utajování skvěle hodí.

Druhý a ještě pravděpodobnější důvod mlčení Apple však podle Stokese pochází z toho, že A4 ve skutečnosti není nijak výjimečný hardware a navíc Apple chce, aby se pozornost soustředila na iPad jako takový, ne na jeho základní čip.

Z dosavadních informací o iPadu (na lednové předváděcí akci si mohli někteří účastníci vyzkoušet vystavené prototypy a objevila se videa na Webu) Stokes původně též soudil, že využívá procesor Cortex A9 schopný vykonávat instrukce mimo pořadí, a to možná dokonce ve dvoujádrové verzi (tak jako Tegra 2).

Čip Apple A4 vychází jen z procesoru Cortex-A8

Jenže pak zjistil, že čip Apple A4 je ve skutečnosti zákaznický SoC čip obsahující jediné procesorové jádro Cortex-A8 a grafický koprocesor PowerVR SGXs, pracující na taktovací frekvenci 1 GHz.

Skutečnost, že čip A4 používá jediné jádro Cortex-A8, sice dosud nebyla veřejně známá, ale Stokes se to prý dozvěděl z více zdrojů, které si tím jsou jisté (nemůže však sdělit bližší podrobnosti, nejspíš proto, aby dotyčné zdroje neprozradil, což by jistě vyvolalo značně hněvivou reakci Applu).

Mimochodem, to, že jako grafiku A4 užívá PowerVR SGX, se sice tušilo (už kvůli kompatibilitě, protože stejné grafické jádro využívají iPhony a iPody touch), ale nedávno to potvrdil samotný Apple, ve třetí beta verzi vývojářské sady pro iPad (jež však byla kvůli chybě zase stažena) šťouralové objevili v dokumentaci text uvádějící, že iPad používá grafický hardware PowerVR SGX a grafika OpenGL ES se na něm programuje stejně jako na ostatních zařízeních s iPhone OS.

Jinými slovy, čip A4 je v zásadě srovnatelný s jinými SoC čipy postavenými na Cortexu-A8, jichž se nabízí celá řada (iPhone 3GS a iPod touch třetí generace používají takovýto čip od Samsungu, ale taktovaný na 600 MHz). Podle Stokese však A4 oproti nim obsahuje ještě méně podpůrného hardwaru, tvrdí, že zatímco obecné SoC čipy zahrnují řadu různých obvodů, aby si zákazník mohl vybrat z jednotlivých rozhraní, A4 byl navržen přímo pro iPad, takže mohl ledacos vypustit.

Oproti komerčním SoC řešením možná A4 zahrnuje méně podpůrných obvodů

Jako příklad uvádí Stokes SoC čip Freescale i.MX515, který obsahuje podporu infračervené komunikace, tři UART bloky pro sériovou komunikaci, čtyři USB bloky a řadič hardwarové klávesnice. Naopak iPad nejspíš potřebuje jenom jeden USB port a jeden UART blok pro 30kolíkový dokový konektor, další port bude třeba pro řadič dotykového ovládání obrazovky.

Tady ovšem Stokes dost spekuluje, navíc se dopustil zjevného omylu, když uvedl, že iPad nepodporuje ani výstup na externí monitor (s odpovídajícími adaptéry takový výstup poskytne, Stokesovi slouží ke cti, že svou chybu po reakcích čtenářů přiznal a doplnil do svého článku opravu).

A4 by možná nemusel zahrnovat ani podporu fotoaparátu a videokamery, byl by to tak snad jediný SoC čip s Cortexem-A8 bez takové podpory, ani to však není jisté, protože se stále objevují pověsti a náznaky, že budoucí verze iPadu by mohla přinést kameru či fotoaparát.

Sice se dá pouze spekulovat o tom, co vše vlastně A4 obsahuje, ale pro iPad skutečně stačí mnohem omezenější podpora I/O funkcí než jakou nabízejí srovnatelné čipy určené pro chytré telefony či smartbooky. A4 by tak mohl být prostou kombinací hlavního procesoru, grafického koprocesoru, řadiče paměti, trochy dodatečného systémového a bezpečnostního hardwaru a základních I/O řadičů, podstatně štíhlejší ve srovnání s komerčními SoC řešeními stejné kategorie.

Implementovala P.A. Semi své technologie optimalizace příkonu do čipu A4?

Jestliže však čip A4 tvoří jen spojení běžně dostupných jader a obvodů, vyvstává otázka, jaká vlastně byla role firmy P.A. Semi, kterou Apple koupil na jaře 2008 a o níž se všeobecně soudilo, že zajistila vývoj nového čipu.

Přesnou odpověď neznáme, ale nelze vyloučit, že P.A Semi stále ještě pracuje na něčem jiném, co Apple teprve uvede, pokud se lidé z P.A Semi vůbec účastnili vývoje A4, nejspíš ho doplnili funkcemi pro optimalizaci spotřeby energie.

P.A. Semi původně vyvíjela čipy vycházející z architektury PowerPC, ty však uzpůsobovala, aby měly co nejnižší příkon, k tomu rozvinula technologie hradlování napájení a hradlování taktování. Jinými slovy, její čipy uměly vypnout napájení těch částí, jež se právě nepoužívaly a podobně snižovaly taktovací frekvenci právě nevyužívaných bloků. Zní to sice prostě, ale v praxi není vůbec snadné něco takového implementovat, rozdělení čipu na nezávislé bloky není zrovna jednoduché.

Neví se ovšem, nakolik a zda vůbec A4 tyto techniky využívá, Apple to možná nikdy neprozradí, pokud je však nenasadil již do současného čipu, v budoucnosti se s nimi nejspíš počítat dá.

Avšak nelze vyloučit ani to, že tým z P.A Semi pracuje na SoC čipu pro iPhone, kde by výše popsané techniky dávaly větší smysl, v případě iPadu totiž zdaleka největší příkon má jeho rozměrná IPS obrazovka, zatímco příkon SoC čipu je v podstatě zanedbatelný. Naopak v iPhonu by takto optimalizovaný čip mohl výdrž baterie výrazně prodloužit.

iPad by se mohl stát Nintendem Wii světa příručních počítačů

Na základě všech těchto skutečností proto Jon Stokes soudí, že Apple o čipu A4 mlčí, protože na něm není z hardwarového hlediska nic zvláštního a skutečná „magie“ iPadu spočívá v jeho softwaru – v efektivitě užitého operačního systému, v návrhu uživatelského rozhraní systému a aplikací a v jejich celkové svižnosti.

iPad se podle něj v tomto podobá současným Macům, které rovněž používají vcelku běžný hardware, ale balí ho do skvělého designu a doplňují o software zajišťující výborné uživatelské zážitky. iPad se snaží o něco podobného, ale narozdíl od Maců chce nahradit klasickou kombinaci klávesnice a monitoru formátem tabletu a standardní grafické uživatelské rozhraní dotykovým multi-touch ovládáním.

Stokes proto přirovnává iPad k herní konzole Nintendo Wii, jež rovněž používá poměrně zastaralý hardware, avšak přinesla zcela nové herní ovladače a zajímavé hry, díky čemuž se stala velice úspěšnou. Kdyby se iPad stal v oblasti mobilních zařízení tím, čím Wii v herních konzolách, byl by to pro Apple nepochybně obrovský úspěch.

K těmto vývodům není třeba mnoho dodávat, bude prostě třeba se oprostit od planého jásání nad úžasným tajemným hardwarem iPadu, jeho přednosti zjevně spočívají v něčem jiném.

Ale i pokud iPad používá procesor Cortex-A8, tak proti iPhonu 3GS nabízí citelně vyšší taktovací frekvenci (1 GHz namísto 600 MHz) a zřejmě přináší též výrazně silnější grafické jádro PowerVR SGX, takže skutečně bude o dost výkonnější (Cortex-A9 však poskytuje vyšší výkon na stejné frekvenci a navíc využívá vyspělejší výrobní technologie).

Tak jako u iPhonu a iPodu touch tedy bude hlavní výhodou iPadu propracovaná kombinace hardwaru a softwaru, tentokrát se ovšem Apple pouští do nové oblasti a teprve budoucnost ukáže, zda v ní bude stejně úspěšný jako dosavadní přístroje s iPhone OS.