Deja Vu: uma breve história de cada arquitetura de CPU do Mac

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 68K (1984-1995)

Um Macintosh original de 1984 com O Apple Macintosh (1984) foi o primeiro Mac a usar uma CPU Motorola 68k.

Em 1984, a Apple lançou o primeiro computador Macintosh (chamado, sem surpresa, de Apple Macintosh). Usava 8 MHz Motorola 68000 CPU. Durante o desenvolvimento, um protótipo do Mac inicial usava um processador de 8/16 bits Processador Motorola 6809. No entanto, depois que um designer viu o umarotinas gráficas incríveis 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 um 68000 de 5 MHz, mas o novo protótipo do Mac podia rodar a 8 MHz. Isso encantou Steve Jobs, que queria ofuscar a equipe do Lisa.

Ao longo da década seguinte, novos modelos de computadores Macintosh começaram a usar os sucessores do 68000, incluindo o puro 32 bits 68020, 68030, e 68040 salgadinhos. Estes aumentaram em velocidade e complexidade ao longo do tempo.

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

PowerPC (1994-2005)

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

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

O resultado foi a arquitetura PowerPC. Foi usado pela primeira vez em uma série de estações de trabalho da IBM e, em 1994, no PowerMacintosh 6100. A Apple projetou um emulador de 68K que foi incluído em todas as cópias do Mac OS. Isso significa que esses novos Macs podem executar quase todos os softwares mais antigos de 68 K 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 no 601, 603, G3, G4, e G5 Series. 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 PowerMac G5, lançado em novembro de 2005.

Intel x86 (2006-presente)

O primeiro iMac a usar um processador Intel (2006).

Em meados dos anos 2000, a Apple se sentiu prejudicada por sua dependência de CPUs PowerPC. Macs tiveram problemas para manter a paridade de velocidade com PCs baseados em Intel devido ao atrasos na produção e design de novos chips PowerPC. Além disso, na geração G5, os chips PowerPC consumiam tanto energia que exigiam refrigeração extensiva para operar, impedindo seu uso em laptops.

Assim, quando a Apple anunciou que transição para chips Intel na WWDC 2005, os críticos estavam felizes, mas surpresos. Depois de anos de publicidade que alardeava 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 da noite para o dia. Os primeiros modelos Intel Mac foram anunciados no início de 2006: um iMac e o MacBook Pro.

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

Pouco depois, os desenvolvedores começaram a distribuir seus programas como binários universais, que pode ser executado em Macs PowerPC ou Intel, o que facilitou bastante a transição para 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, pode chegar ainda este ano.

ARM (2021?)

Macbook Pro 2020 da Apple.

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

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

Com o ARM mais competitivo em termos de desempenho, a Apple obteria outros benefícios de um switch de arquitetura, incluindo eficiência e controle. A empresa já incluiu muitos recursos em seus SOCs – como processamento de fotos mais rápido e reconhecimento facial de IA – que aceleram os objetivos de design específicos da Apple. Se a Apple usa seus próprios chips para Macs, 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. Essas economias de custos também podem significar que alguns Macs mais baratos estão no horizonte se a Apple optar por seguir nessa direção.

Os desenvolvedores também se beneficiam. SOCs baseados em ARM em Macs permitiriam que os fabricantes de aplicativos transferissem 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 ao virar da esquina, então vamos ter 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 de arquitetura ao longo do caminho.