In de afgelopen 36 jaar heeft de Apple Macintosh drie verschillende CPU-architecturen gehad, en hij staat op het punt om naar een vierde te migreren. Zoals geruchten over een overstap naar ARM wervelen, laten we eens kijken naar de geschiedenis van CPU-architecturen op de Mac.
Motorola 68 K (1984-1995)
In 1984 bracht Apple de eerste Macintosh-computer uit (niet verrassend de Apple Macintosh genaamd). Het gebruikte een 8 MHz Motorola 68000 CPU. Tijdens de ontwikkeling gebruikte een vroeg Mac-prototype een 8/16-bit Motorola 6809 CPU. Nadat een ontwerper echter de verbazingwekkende grafische routines had gezien die werden gemaakt voor de op 68000 gebaseerde Apple Lisa, werd de duurdere 16/32-bits 68000 gebruikt. De Apple Lisa gebruikte slechts een 5 MHz 68000, maar het nieuwe Mac-prototype kon op 8 MHz draaien. Dit was erg blij met Steve Jobs, die het Lisa-team op het podium wilde zetten.
In het volgende decennium begonnen nieuwe modellen Macintosh-computers de opvolgers van de 68000 te gebruiken, inclusief de pure 32-bits 68020-, 68030- en 68040-chips. Deze namen in de loop van de tijd toe in snelheid en complexiteit.
In totaal gebruikten ten minste 72 verschillende Macs 68k CPU’s. Het laatste Mac-model dat dit deed, was de PowerBook 190 in 1995.
PowerPC (1994-2005)
Eind jaren tachtig begon de computerindustrie zich af te keren van de verouderde CPU-architecturen uit de jaren 70 ten gunste van nieuwe trends, zoals Reduced Instruction Set Computing (RISC). Deze ontwerptechniek beloofde snellere CPU’s. Apple onderzocht veel verschillende RISC-CPU-opties, maar ging uiteindelijk samen met IBM en Motorola om een gemeenschappelijk CPU-platform te ontwerpen. De drie bedrijven wilden dit gebruiken om de overheersing van Microsoft-Intel (ook bekend als “Wintel”) af te weren.
Het resultaat was de PowerPC-architectuur. Het werd voor het eerst gebruikt in een reeks werkstations van IBM, en vervolgens in 1994 in de Power Macintosh 6100. Apple ontwierp een 68 K-emulator die bij elk exemplaar van Mac OS werd geleverd. Dit betekende dat deze nieuwe Macs bijna alle oudere 68K-software naadloos konden draaien (zij het met wat snelheidsboetes), waardoor een soepele overgang naar PowerPC mogelijk was.
In de loop der jaren heeft Apple ongeveer 87 verschillende Mac-modellen uitgebracht die PowerPC-CPU’s gebruikten, waaronder chips uit de 601-, 603-, G3-, G4- en G5-serie. De kloksnelheden van de PowerPC CPU zijn in dit tijdperk dramatisch gestegen, variërend van 60 MHz tot 2,7 GHz. Het laatste Apple PowerPC-model was een iteratie van de Power Mac G5, uitgebracht in november 2005.
Intel x86 (2006-heden)
Halverwege de jaren 2000 voelde Apple zich verlamd door zijn afhankelijkheid van PowerPC-CPU’s. Macs hadden moeite om de snelheid gelijk te houden met op Intel gebaseerde pc’s vanwege de vertragingen in de productie en het ontwerp van nieuwe PowerPC-chips. Bovendien waren PowerPC-chips van de G5-generatie zo energie-hongerig dat ze uitgebreide koeling nodig hadden om te kunnen werken, waardoor ze niet in laptops konden worden gebruikt.
Dus toen Apple aankondigde dat het zou overstappen op Intel-chips op WWDC 2005, waren critici blij, maar verrast. Na jaren van reclame waarin de superioriteit van PowerPC ten opzichte van Intel werd aangeprezen, voelde de overstap naar Intel als een reddingslijn voor Macintosh. De prestaties van de Mac-CPU zijn ’s nachts bijna verviervoudigd. Begin 2006 werden de eerste Intel Mac-modellen aangekondigd: een iMac en de MacBook Pro.
Om softwarecompatibiliteit tussen de generaties te behouden, heeft Apple een geavanceerde emulatietechnologie toegevoegd, Rosetta genaamd, te beginnen met Mac OS X 10.4.4. Het zou een aantal PowerPC-code dynamisch kunnen vertalen naar Intel.
Kort daarna begonnen ontwikkelaars hun programma’s te distribueren als universele binaire bestanden, die zowel op PowerPC als op Intel Macs konden draaien, wat de overgang naar x86 enorm vergemakkelijkte. Rosetta werd uiteindelijk verwijderd van Mac OS X, te beginnen met Mac OS X 10.7 Lion.
Afhankelijk van hoe je telt, heeft Apple sinds 2006 ten minste 80 modellen (misschien wel 100) Macs met Intel CPU’s uitgebracht. Het definitieve Intel Mac-model moet nog worden bepaald, maar als je sommige experts gelooft, kan het later dit jaar arriveren.
ARM (2021?)
Tegenwoordig verkopen Apple’s Intel-gebaseerde Macs goed en hebben ze waarschijnlijk een solide CPU-roadmap voor de boeg. Er gaan echter geruchten dat Apple binnenkort zijn Macs zal overschakelen naar ARM-gebaseerde CPU’s. Dit zou de derde overgang van de systeemarchitectuur in de Mac-lijn markeren – maar waarom?
Sinds 2010 doet Apple gestaag ervaring op met het ontwerpen van zijn eigen ARM CPU-gebaseerde systeem-op-een-chip (SOC) -pakketten voor iPhone, iPad en Apple TV-hardware. De vooruitgang van het bedrijf is verbluffend. De ontwerpen zijn drastisch verbeterd in snelheid en prestaties per watt, waarbij sommige iPads nu concurreren met MacBooks op het gebied van single-core prestaties. Door prestaties op Intel-niveau af te stemmen op ARM-chips, zijn ze eindelijk een haalbare vervanging voor de CPU-architectuur in Macs.
Nu ARM qua prestaties concurrerender is, zou Apple andere voordelen halen uit een architectuurswitch, waaronder efficiëntie en controle. Het bedrijf heeft al veel functies in zijn SOC’s gestopt – zoals snellere fotoverwerking en AI-gezichtsherkenning – die Apple-specifieke ontwerpdoelen versnellen. Als Apple zijn eigen chips voor Macs gebruikt, krijgt het precies wat het nodig heeft en niets extra’s.
Bovendien is het mogelijk goedkoper voor Apple om zelf chips te produceren, in plaats van ze bij Intel te kopen. Dit zou Apple-producten nog belachelijker winstgevender maken dan ze al zijn, wat goed is voor het resultaat. Die kostenbesparingen zouden ook kunnen betekenen dat er een aantal goedkopere Macs in aantocht zijn als Apple ervoor kiest om in die richting te gaan.
Ontwikkelaars zullen er ook van profiteren. Op ARM-gebaseerde SOC’s in Macs zouden app-fabrikanten hun iPhone- en iPad-software gemakkelijker naar het Mac-platform kunnen porten. Ze zouden ook gemakkelijker software voor alle drie de platforms in functiepariteit kunnen houden.
De enige vraag die overblijft is wanneer zal dit gebeuren? WWDC 2020 is net om de hoek, dus we zullen moeten afwachten. Wat er ook gebeurt, Macintosh zal waarschijnlijk tot ver in de toekomst blijven gedijen als platform – zelfs als Apple gaandeweg meer architectuurwijzigingen moet aanbrengen.
