Inledning
Ända sedan Intel etablerade processortypen x86 i PC-världen under 80-talet har den varit allenarådande i datorvärlden, och även utmanövrerat mer komplexa skapelser i servrar och superdatorer. Inom telefoner och surfplattor har däremot ARM varit en ohotad processortyp, och Intels försök att ta sig an produktkategorin med Atom-processorer var ett fruktlöst försök.
I november år 2020 introducerade Apple företagets länge beryktade ARM-processor för datorer, M1. Trots att intåget i datorer är nytt bygger M1 på sju år av utveckling för mobila produkter med helt andra krav på energieffektivitet och budget för värmeutveckling. Resultatet ser ut att skaka om processormarknaden rejält framöver. Framtida potential till trots synar vi i denna artikel vad Apples första generations ARM-processor tillför bärbara datorer i form av Macbook Air och Macbook Pro.
Från Motorola till RISC, Intel och tillbaka till RISC
Apples övergång till ARM för stationära är inte bolagets första stora tekniska skifte. Redan mot slutet av 80-talet påbörjade Apple projektet med att byta ut de åldrande 16/32-bitars processorerna i Motorolas 68000-serie mot den då relativt färska processortypen PowerPC, som byggde på den likaledes färska instruktionsuppsättningen och designfilosofin RISC (Reduced Instruction Set Computing).
Apple valde då bort Intels x86-processorer, som tillämpade designfilosofin CISC (Complex Instruction Set Computing). Enkelt förklarat kan instruktioner i en CISC-processor utföra flera typer av beräkningar eller steg, medan instruktioner i en RISC-processor är enkla och utför grundläggande beräkningar. Den mer komplexa designen i CISC tjänade Intel väl, och ledde också till att Apple valde bolaget som processorleverantör när IBM:s varianter av PowerPC-processorer mot mitten av 2000-talet inte kunde leverera vad Apple behövde för bärbara datorer.
IBM:s RISC-processorer i PowerPC-familjen utmanövrerade Motorola, och blev sedan utmanövrerade av Intel.
Den energieffektiva Core-arkitekturen gav Intel jobbet som processorleverantör åt Apple år 2006.
Mot slutet av 2010-talet hade Intels arv i x86 och bakåtkompatibilitet dock börjar bli ett ok som tyngde ned bolagets arkitekturer, framför allt för bärbart bruk. Delar av instruktionsuppsättningen som inte används längre måste fortfarande stödas i x86-64, vilket gör den onödigt komplex och svår att skala ned. Av den anledningen valde Apple år 2020 att återigen byta processorleverantör, med sig själva som avsändare.
Apple har sedan A7-processorn i Iphone 5 själva designat en 64-bitars arkitektur som bygger på ARM:s 64-bitars instruktionsuppsättning Aarch64. Med 2020 års M1-processor tar en vidareutvecklad variant plats även i Mac-datorer, där Apple väljer att kalla den egna varianten ARM64. ARM bygger på RISC-modellen, och Apple har därmed återvänt till det läger som övergavs med IBM:s utträde ur Mac-datorerna.
Milstenen i förvärvet av P.A. Semi
Det är lätt att tro att Apple i en hast rekryterade ett gäng smarta hårdvaruingenjörer och lyckades sätta samman en imponerande arkitektur sett till både prestanda och energieffektivitet. Det är bara delvis sant, för trots att Apple har rekryterat spetskompetens gjorde företaget tidigt ett förvärv i form av företaget P.A. Semi år 2008.
P.A. Semi utvecklade en RISC-baserad processortyp vid namn PWRfficient, vilken som namnet antyder fokuserade på att vara energieffektiv (power efficient). Lärdomarna från den expertis P.A. Semi tillförde företaget har sedan dess gagnat Apple i utformandet av just Aarch64-processorn A7, och alla efterkommande systemkretsar som år 2020 mynnar ut i M1 för datorer.
Trots att konkurrerande bolag som Qualcomm under många år utvecklat högpresterande processorer för telefoner, surfplattor och på senare tid datorer gav Apples strategiska förvärv av P.A. Semi företaget en genväg till den hybrid av hög prestanda och låg energibudget som många år senare skulle göra den sällsynt lämpad att axla rollen som processor även i datorer.
