Deja Vu: uma breve história de todas as arquiteturas de CPU do Mac


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Um logotipo da Apple com os logotipos de arquitetura de CPU da Motorola, PowerPC, Intel e Arm dentro.

Nos últimos 36 anos, o Apple Macintosh teve três arquiteturas de CPU diferentes e está prestes a migrar para uma quarta. Como rumores sobre uma mudança para o redemoinho ARM, vamos dar uma breve olhada na história das arquiteturas de CPU no Mac.

Motorola 68 K (1984-1995)

Um Macintosh original de 1984 com "Hello" na tela.
O Apple Macintosh (1984) foi o primeiro Mac a usar uma CPU Motorola 68k. Apple, Inc.

Em 1984, a Apple lançou o primeiro computador Macintosh (chamado, sem surpresa, de Apple Macintosh). Ele usava uma CPU Motorola 68000 de 8 MHz. Durante o desenvolvimento, um dos primeiros protótipos do Mac usava uma CPU Motorola 6809 de 8/16 bits. No entanto, depois que um designer viu as incríveis rotinas gráficas que estavam sendo criadas para o Apple Lisa baseado em 68000, o mais caro 68000 de 16/32 bits foi usado. O Apple Lisa usava apenas 5 MHz 68000, mas o novo protótipo do Mac podia rodar a 8 MHz. Isso deixou Steve Jobs encantado, que queria ofuscar a equipe Lisa.

Na década seguinte, novos modelos de computadores Macintosh começaram a usar os sucessores do 68000, incluindo os chips puros de 32 bits 68020, 68030 e 68040. Eles aumentaram em velocidade e complexidade com o tempo.

No geral, pelo menos 72 Macs diferentes usaram 68k CPUs. O último modelo do Mac a fazer isso foi o PowerBook 190 em 1995.

PowerPC (1994-2005)

Um Apple Power Macintosh 6100.
O Apple Power Macintosh 6100, o primeiro Mac baseado em PowerPC. Apple, Inc.

No final dos anos 1980, a indústria de computação começou a se afastar das arquiteturas de CPU herdadas dos anos 1970 em favor de novas tendências, como Reduced Instruction Set Computing (RISC). Essa técnica de design prometia CPUs mais rápidas. A Apple explorou muitas opções diferentes de CPU RISC, mas acabou firmando parceria com a IBM e a Motorola para projetar uma plataforma de CPU comum. As três empresas queriam usar isso para se defender do domínio Microsoft-Intel (também conhecido como “Wintel“).

O resultado foi a arquitetura PowerPC. Ele foi usado pela primeira vez em uma série de estações de trabalho da IBM e, em seguida, em 1994 no Power Macintosh 6100. A Apple projetou um emulador 68 K que estava incluído em todas as cópias do Mac OS. Isso significa que esses novos Macs podem rodar quase todos os softwares 68 K mais antigos sem problemas (embora com algumas penalidades de velocidade), permitindo uma transição suave para o PowerPC.

Ao longo dos anos, a Apple lançou cerca de 87 modelos diferentes de Mac que usavam CPUs PowerPC, incluindo chips das séries 601, 603, G3, G4 e G5. As velocidades de clock da CPU PowerPC aumentaram drasticamente durante essa era, variando de 60 MHz até 2,7 GHz. O modelo final do Apple PowerPC foi uma iteração do Power Mac G5, lançado em novembro de 2005.

Intel x86 (até 2006)

Um Apple iMac do início de 2006 com uma CPU Intel.
O primeiro iMac a usar um processador Intel (2006). Apple, Inc.

Em meados da década de 2000, a Apple se sentiu prejudicada por depender de CPUs PowerPC. Os Macs tiveram problemas para manter a paridade de velocidade com os PCs baseados em Intel devido aos atrasos na produção e design de novos chips PowerPC. Além disso, na geração G5, os chips PowerPC consumiam tanto energia que exigiam amplo resfriamento para funcionar, impedindo seu uso em laptops.

Então, quando a Apple anunciou que faria a transição para os chips Intel na WWDC 2005, os críticos ficaram felizes, mas surpresos. Depois de anos de propaganda que alardeavam a superioridade do PowerPC sobre a Intel, a mudança da Apple para a Intel parecia uma tábua de salvação para o Macintosh. O desempenho da CPU do Mac aumentou quase quatro vezes durante a noite. Os primeiros modelos Intel Mac foram anunciados no início de 2006: um iMac e o MacBook Pro.

Para preservar a compatibilidade de software entre as gerações, a Apple incluiu uma tecnologia de emulação avançada chamada Rosetta, começando com Mac OS X 10.4.4. Ele poderia traduzir dinamicamente algum código PowerPC para Intel na hora.

Pouco depois, os desenvolvedores começaram a distribuir seus programas como binários universais, que podiam ser executados em PowerPC ou Intel Macs, o que facilitou muito a transição para o x86. O Rosetta acabou sendo removido do Mac OS X começando com o Mac OS X 10.7 Lion.

Dependendo de como você conta, desde 2006, a Apple lançou pelo menos 80 modelos (talvez até 100) de Macs com CPUs Intel. O modelo final do Intel Mac ainda não foi determinado, mas se você acredita em alguns especialistas, ele pode chegar ainda este ano.

ARM (2021?)

Um 2020 Apple Macbook Pro.
2020 Macbook Pro da Apple. Apple, Inc.

Nos dias atuais, os Macs baseados em Intel da Apple vendem bem e provavelmente têm um roadmap de CPU sólido pela frente. No entanto, rumores de que a Apple em breve mudará seus Macs para CPUs baseadas em ARM estão zumbindo. Isso marcaria a terceira transição da arquitetura do sistema na linha Mac – mas, por quê?

Desde 2010, a Apple vem ganhando experiência de forma constante no projeto de seus próprios pacotes de sistema em um chip (SOC) baseados em CPU ARM para hardware de iPhone, iPad e Apple TV. O progresso da empresa tem sido incrível. Seus designs melhoraram drasticamente em velocidade e desempenho por watt, com alguns iPads agora rivalizando com os MacBooks em desempenho de núcleo único. Combinar o desempenho de nível Intel com chips ARM finalmente os torna uma substituição viável para a arquitetura de CPU em Macs.

Com o ARM mais competitivo em termos de desempenho, a Apple obteria outros benefícios de uma mudança de arquitetura, incluindo eficiência e controle. A empresa já vem incorporando muitos recursos em seus SOCs – como processamento mais rápido de fotos e reconhecimento facial de IA – que aceleram os objetivos de design específicos da Apple. Se a Apple usa seus próprios chips para Macs, ela obtém exatamente o que precisa e nada extra.

Além disso, é potencialmente mais barato para a Apple produzir chips internamente, em vez de comprá-los da Intel. Isso tornaria os produtos da Apple ainda mais ridiculamente lucrativos do que já são, o que é bom para seus resultados financeiros. Essas economias de custo também podem significar que alguns Macs mais baratos estão no horizonte se a Apple decidir se mover nessa direção.

Os desenvolvedores também se beneficiam. SOCs baseados em ARM em Macs permitiriam aos fabricantes de aplicativos portar mais facilmente seus softwares de iPhone e iPad para a plataforma Mac. Eles também poderiam manter mais facilmente o software para todas as três plataformas em paridade de recursos.

A única questão que resta é quando isso vai acontecer? WWDC 2020 está chegando, então teremos que esperar para ver. Não importa o que aconteça, o Macintosh provavelmente continuará a prosperar como plataforma no futuro – mesmo que a Apple tenha que fazer mais mudanças na arquitetura ao longo do caminho.


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