Рынок смартфонов, активное развитие которого пришлось на вторую половину 2000-х, помог производителям в этой сфере понять, у кого есть шансы на выживание в новых условиях, а кто просто не способен адаптироваться к ним. В этой статье мы поговорим об Intel, компании, которая в промежутке между 2005-м и 2014 годами упустила один из шансов на стремительный взлет. Утратив свои позиции в сфере производства процессоров для мобильных устройств, этот производитель уступил место конкурентам. А Apple смогла самостоятельно создать мощнейший на сегодняшний день мобильный процессор. Даниэль Еран Дилгер из ai предлагает узнать, как это произошло, какие из данной ситуации вынесены уроки, и сможет ли Apple повторить подобный трюк в будущем.

Как Intel лишилась своего бизнеса по созданию мобильных чипов

Еще с 2007 года Apple планировала проникновение в сферу производства процессоров, чтобы иметь возможность выпускать свой собственный продукт, соответствующий всем необходимым стандартам и требованиям. (По-видимому, компания больше не хотела делегировать ответственное дело сторонним партнерам.) Это решение послужило началом изменения прежней стратегии, ориентированной на упрощение и минимизацию производства аппаратных компонентов. Ведь именно с этой целью в 2005 году Apple и заключила договор о партнерстве с Intel.

Но на этапе разработки первого iPhone Apple осознала свою ошибку. Ведь до 2005 года в офисах Купертино существовала собственная команда разработчиков процессоров, а с началом сотрудничества с Intel Стив Джобс свернул ее деятельность за ненадобностью — переход с PowerPC на чипы от нового партнера уже произошел и все отступные пути отрезаны.

Intel была заинтересована в продаже своих процессоров Core x86 (которые поставлялись в комплекте с чипсетом, а это тоже доход) для использования в компьютерах Mac. А вот идея разработки и производства мобильных процессоров чипмейкера не прельщала, по крайней мере, по той цене, которую предлагала Apple. Да и масштабы производства на тот момент для Intel выглядели мелковатыми.

Бывший генеральный директор Intel Пол Отеллини в прошлом году объяснил в одном из интервью причину такого нежелания. Дело в том, что на тот момент никто не верил в успех iPhone. Так что связываться с поставками мобильных процессоров Intel никак не хотелось, руководство компании просто не верило в рентабельность и прибыльность такого сотрудничества.

Intel расстается с XScale

В те времена компания XScale, производившая чипы на базе одноименной ARM-архитектуры, фактически принадлежала Intel. Но в 2006 году, когда все надежды на договоренность с Apple были потеряны, правление Intel решило продать ее Marvel Technology Group.

Есть мнение, что именно неудачи в работе с XScale и стали причиной неверия Intel в будущий успех iPhone.

Упомянутая компания получила свое название в результате ребрендинга. Ее переименовали из StrongARM, когда в 1997 году она была выкуплена Intel в результате мирового соглашения в патентном суде. До этого StrongARM была совместным детищем ARM и компьютерной компании Digital Equipment Corporation, которое должно было заниматься производством продвинутых ARM-чипов. К слову, Apple использовала такие процессоры в своих КПК Newton. Стив свернул производство этих гаджетов, и бытует мнение, что одной из причин такого решения стал переход StrongARM в руки Intel.

Изначально в планах у Intel по поводу XScale было именно проникновение в сферу производства мобильных процессоров. Тогда поддержка архитектуры x86 еще не была необходимым условием интеграции таких чипов в портативные гаджеты. Новинка от StrongARM, архитектура RISC, стала неплохой заменой собственным неудавшимся чипам Intel без поддержки x86, таким как i432, i860 и i960. 

Прошло 10 лет, в течение которых Intel исправно финансировала производство данной линейки процессоров. Но хорошие, востребованные гаджеты, в которые они были интегрированы, можно было перечесть по пальцам. Напротив, в продажу попало немало провальных устройств с RISC на борту. Это и смартфоны Palm Treo, и КПК от Compaq и Dell, и MP3 плеер Creative Zen. В сравнении с прибыльным производством компьютерных процессоров на базе архитектуры x86 бизнес XScale выглядел, да и был, по сути, пустой тратой денег. В этом свете становится ясно, почему Intel не горела желанием связываться с поставкой Apple нескольких миллионов ARM-чипов по $30. Ведь на их разработку и производство ушло бы куда больше средств.

Хотя в ретроспективе неверие Intel в успех iPhone напоминает историю с HP, когда производитель ПК не рассмотрел перспектив в разработке молодых еще Стива Джобса и Стива Возняка, отказав им в поддержке. В итоге друзья создали свой первый компьютер под брендом Apple. Так же, только 30 лет спустя, из-за (или благодаря) отсутствия поддержки Intel компания из Купертино самостоятельно запустила новый бизнес — по производству собственных мобильных процессоров.

Intel оговаривает ARM и продвигает Atom

В 2008 году, через пару лет посте того, как Intel разорвала деловые отношения с ARM, два ее управленца низшего ранга весьма негативно отозвались об iPhone и интегрированном в нем процессоре от конкурирующего производителя. По их словам, смартфон Apple оснащен очень маломощным чипом, тогда как показатели его работы оказались бы более впечатляющими, используй Apple в нем Atom на базе архитектуры x86 от Intel.

Однако iPhone неожиданно оказался действительно революционным продуктом, что бы там о нем ни говорили. А Intel, избавившись от подразделения XScale ARM, начала думать, как бы проникнуть на рынок мобильных процессоров. Так появился Atom, адаптированная для портативных устройств версия настольного x86-совместимого чипа. Были неудачные попытки его использования в рамках Microsoft Windows Mobile. А позднее, в 2011 году, когда планы на партнерство с Apple и поставки чипов для iPad провалились, Intel начала работать с Linux (в рамках ей же самой инициированного проекта Moblin) и с Google, адаптируя свои x86 процессоры для Android.

Попытки сотрудников Intel очернить iPhone вышли производителю процессоров боком, негативно сказавшись на его имидже. Старшему вице-президенту компании Ананду Чандрасекхару пришлось публично извиниться перед Apple. Он даже будто бы завуалированно признал, что это маломощному чипу Atom далеко до энергосберегающих характеристик процессоров ARM, когда дело касается экономии заряда аккумулятора в смартфонах. По его словам, сам iPhone — крайне инновационный продукт, который открывает массу новых интересных рыночных возможностей.

iPad без x86-процессора

Незадолго до того как Apple запустила свой первый iPad в 2010 году, в Intel были уверены в будущем сотрудничестве с компанией из Купертино в планшетной сфере. Поставщики процессоров считали, что их мобильный Atom семейства x86 намного лучше подходит для будущего планшетного компьютера Apple, чем решение от ARM. Ведь мобильные процессоры ARM, на тот момент используемые в iPhone, по мнению Intel, обеспечивали смартфонам довольно ограниченные возможности в сравнении с тем, что давал обсуждаемый Atom гибридам UMPC.

К слову, даже южнокорейская компания Samsung, в те времена поставлявшая Apple процессоры для iPhone и производившая их по лицензии ARM, сама выпускала UMPC-устройства вроде Q–1 на базе Intel x86 Celeron M. Этот чип позиционировался как энергосберегающий и при этом достаточно производительный.

А вот от Apple никто не ожидал выбора в пользу ARM-процессора для iPad. В частности, потому, что она совсем недавно заключила договор о партнерстве с Intel, производитель чипов поставлял свои продукты для Mac и маломощные процессоры Intel Pentium M для телеприставки Apple TV. Более того, Intel трубила о крутизне своих x86-чипов на каждом углу, в пресс-релизах и в масс-медиа.

Всем казалось, что наиболее логичным выбором для iPad, особенно в свете примеров от Samsung и лицензиатов Windows, станет именно процессор семейства x86 Intel Silverthrone (он же Atom). Вместо этого Apple, как всегда, сделала ход конем. Производитель iPad создал для своего планшета оригинальный фирменный чип A4, который потом использовал и в iPhone 4, и в ТВ-приставке Apple TV второго поколения.

С тех пор прошло пять лет. По-прежнему Intel не в силах тягаться с фирменными процессорными разработками Apple на базе архитектуры ARM. Чипмейкер даже пошел на не совсем рациональный и адекватный шаг, начав приплачивать производителям Android-планшетов за интеграцию его процессоров в эти продукты. Это привело Intel к катастрофическим потерям, компания истратила $7 млрд на подобные финансирования всего за пару лет.

Последний из опубликованных Intel отчетов о прибылях показал, что фирма вновь понесла убытки в мобильном подразделении в сумме $1,11 млрд лишь за зимний квартал. При этом отрицательное значение экономической прибыли Intel составляет $6 млн, что означает лишь одно — компания продолжает платить своим клиентам за использование ее продукции. В этом контексте подразделение по производству Intel Atom можно спокойно обвинить в итоговых убытках суммой $4,2 млрд только в 2014 году.

В таблице выше можно увидеть упомянутые показатели в контексте. Первая группа данных отображает показатели чистой выручки по разным подразделениям, а вторая — показатели потерь в производственных прибылях. И как раз в строке «Мобильное подразделение» (Mobile and Communications Group) во второй группе мы видим квартальные потери в $1,11 млрд в годовом исчислении и годовые потери в $4,2 млрд в сравнении с 2013 годом.

Не удивительно, что руководство Intel заявило о намерении впредь не отчитываться перед инвесторами о том, сколько денег компания теряет из-за мобильного подразделения. (Прямо по примеру Google.) Ведь производителю процессоров до сих пор присуще весьма странное представление о ведении бизнеса. Руководители Intel все еще полагают, что финансируя своих же клиентов, компания может однажды (когда?) построить бизнес, который, наконец, начнет приносить прибыли. А в текущий момент неудачи в мобильной сфере она пытается перекрыть (или скрыть) за пока еще доходными поставками процессоров для ПК и серверных решений.

В этой ситуации нет даже смысла спорить, что такой профессионал, опытный производитель процессоров как Intel вдруг проиграл в битве мобильных чипов новичку в этой области, Apple. Ведь компания из Купертино собрала свою команду инженеров для создания фирменного мобильного процессора просто с нуля, всего через несколько лет после осознания того, что лучше производить собственные мобильные чипы, чем полагаться на сторонних производителей.

Как Apple проникла на рынок производителей процессоров

Поскольку Intel не интересовали поставки процессоров для iPhone, Apple пришлось обращаться к своему партнеру по производству, компании Samsung. (К тому времени корейцы уже некоторое время поставляли ARM-чипы для iPod.) Ситуация усложнялась и тем, что, несмотря на сотрудничество с Intel, начатое в 2005-м, Apple нуждалась именно в ARM-процессорах для своих мобильных устройств.

Не имея собственных экспертов в сфере дизайна процессоров, Apple не смогла правильно сформулировать свои требования к Samsung. Именно поэтому процессор H1 в iPhone оказался не таким, какой был нужен производителю. Но в то же время он был создан именно таким, какой американская компания заказала в Samsung. Другими словами, то, что чип вышел не таким, как нужно, виновата Apple, а не корейский поставщик.
Бывший сотрудник Apple, разработчик Джон К. Рэндольф

Стандартный чип APL0098, произведенный Samsung, который Apple использовала в iPhone, был оснащен ядром ARM11 на базе архитектуры ARMv6 и создан с применением 90-нанометрового техпроцесса. Он был гораздо мощнее чипа ARM7TDMI на базе архитектуры ARMv4, который компания из Купертино задействовала в первом iPod. К слову, он же применялся и в большинстве телефонов Nokia, и в портативной игровой системе Nintendo GameBoy Advance. В свою очередь и этот слабенький процессор был в разы мощнее, чем те, что интегрировались в наладонник Newton MessagePad — чипы семейств ARM6 (на базе архитектуры ARMv3) и StrongARM (на базе ARMv4).

При всем этом в 2007 году ни один процессор ARM нельзя было сравнить по мощности с линейкой Core от Intel для настольных ПК. Такие чипы Apple интегрировала в свои Mac. Так что портирование системы Mac OS X на мобильную платформу, да еще и работающую на слабых тогда ARM-процессорах, казалось настоящим подвигом со стороны Apple. И не стоит забывать о поддержке мультитач-интерфейса.

Даже после первой презентации iPhone эксперты, аналитики, журналисты — все в один голос выражали сомнения по поводу того, что Apple все же смогла адаптировать компьютерную платформу к работе на смартфоне. В то время это казалось просто невозможным.

Ведь другие устройства на базе процессоров ARM поддерживали гораздо более простые версии операционных систем, например, Symbian в случае Nokia, Palm OS или MS Windows CE (и в последнем случае мобильная платформа имела отношение к настольной версии Windows лишь своим названием).

А вот когда Apple доказала, что это все же реально, конкуренты тут же решили попытаться воспроизвести данный трюк. В Microsoft с энтузиазмом принялись совершенствовать Windows CE. В Nokia запустили инициативу по усовершенствованию Symbian и даже по замене ее на Linux. В свою очередь Google даже свернула скромный проект JavaVM и создала клон iOS, операционную систему Android. Наконец, и Palm, и BlackBerry (тогда еще RIM) стали разрабатывать «настоящие» мобильные ОС, соответствующие духу времени.

В ретроспективе становится ясно, что тогда у Apple было слишком много конкурентов, стремящихся догнать и обойти ее в сфере разработки мобильного ПО. Причем у них для этого было достаточно предпосылок: и лучшее финансовое обеспечение, и больше нужных связей. Таким образом, чтобы остаться в лидерах, производителю iPhone было необходимо не только быстрыми темпами совершенствовать свою ОС, но и заняться разработками в аппаратной области, а именно, создать собственный мобильный процессор, соответствующий всем запросам.

К 2009 году Palm webOS и Android выглядели серьезными конкурентами iOS. Год спустя Microsoft и Nokia принялись яростно продвигать Windows Phone. А в 2011-м свет увидела операционная система реального времени BlackBerry Tablet OS на платформе QNX.

Apple набирает команду для разработки процессоров

Стив Джобс быстро осознал, что Apple просто необходимо было заново организовать команду разработчиков процессоров, заключить соответствующие соглашения на получение лицензий с ARM и Imagination Technologies. Так производитель iPhone получил бы возможность сотрудничать с Samsung в производстве собственных оптимизированных мобильных чипов и обновлять их, совершенствуя технологии так часто, как это возможно. Это бы помогло опередить всех конкурентов.

В данном контексте ирония ситуации заключается вот в чем. Примерно за 15 лет до этого сама же Apple и организовала компанию ARM в сотрудничестве с британским производителем ПК Acorn. Целью этого предприятия было производство новых оптимизированных под мобильные гаджеты процессоров для КПК Newton MessagePad. Сам портативный компьютер Newton так и не стал успешным продуктом, тогда как архитектура ARM, лицензии на использование которой успешно продавались, оказалась чуть ли не доминирующей в индустрии.

В конце 1990-х Apple не только свернула производство Newton, но и избавилась от своей доли в ARM. Так Джобс заполучил живые средства, необходимые тогда для поддержания компании на плаву, пока она не стала приносить реальные прибыли. К тому же тогда Apple выпустила iPod с чипом, производимым Samsung по лицензии ARM, на борту. То есть, на тот момент южнокорейская компания была лучшим претендентом на роль поставщика мобильных процессоров для iPhone, чем сама ARM. Запустив iPhone, Apple также приобрела пару неизвестных производителей процессоров, PA Semi и Intrinsity.

Фирменные процессоры Apple серии Ax

Все эти инвестиции начали окупаться, когда свет увидел процессор A4, представленный в 2010 году. Производство по 45-нанометровому технологическому процессу, внушительная тактовая частота и улучшенные возможности работы с оперативной памятью помогли справиться с увеличенным разрешением дисплея в iPad в сравнении с iPhone. И хотя аналитики и журналисты заявили, что у этого «большого iPod touch» нет будущего, никто из конкурентов так и не смог повторить его успех.

К примеру, Samsung даже создала собственную версию A4 — однокристальную систему S5PC110, позже переименованную в Exynos 3. Спустя 11 месяцев после выхода iPad свет увидел Galaxy Tab с 7-дюймовым дисплеем (изначально маленькая ЖК-матрица была выбрана в целях экономии производственных средств), который не снискал особой популярности. В свою очередь еще через год Motorola использовала процессор OMAP 3 от Texas Instruments в своей новинке, планшете Xoom. Этот гаджет также не вызвал большого интереса у потребителей, да и в продажу поступил очень сырым в программном плане.

В то же время Apple не только использовала A4 в iPhone 4 и Apple TV, но и подготовила через год к запуску iPad 2 с уже двухъядерным A5. Новая система-на-чипе была вдвое мощнее, чем A4, и в восемь раз лучше справлялась с обработкой графики. Эту модель фирменного процессора Apple потом встроила и в iPhone 4S. В iPad с дисплеем Retina (он же The New iPad или iPad 3), который увидел свет в марте 2012 года, был интегрирован чуть более производительный чип A5X.

В том же 2012-м, но в сентябре, в продажу поступил iPhone 5 с революционным для своего времени процессором A6 на борту. В отличие от предшественников, где компания использовала стандартное процессорное ядро, в новинке эта часть была разработана в самой Apple и получила название «Swift». Чип производили с применением 32-нанометрового техпроцесса. Наконец, еще через месяц компания выпустила очередное поколение своих процессоров — A6X, на базе которых работал планшет-скорострел iPad 4Gen.

Столь быстрое обновление фирменных процессоров помогло Apple не только переплюнуть Intel с ее x86 Atom, но и достойно конкурировать с производителями ARM-чипов. Да и к релизу A6 один из крупнейших поставщиков процессоров, Texas Instruments, был готов покинуть рынок. Причиной тому стала низкая рентабельность разработки и производства чипов, которые бы могли конкурировать с фирменными системами-на-чипе от Apple. А ведь именно на базе ARM-процессоров от TI работали такие гаджеты как планшет Amazon Kindle Fire, смартфон Palm Pre, планшетник от RIM BlackBerry Playbook, планшет Xyboard и часы-плеер MOTOACTV от Motorola, смартфон Nokia N9, медиацентр Nexus Q от Google и смартфон Galaxy Nexus.

Руководство Apple начало предлагать работу сотрудникам Texas Instruments, а также работникам других производителей процессоров вроде AMD, IBM или Freescale. Также производитель iPhone провел сделку по поглощению разработчика модулей флеш-памяти Anobit, немногим позже произошло поглощение и производителя энергосберегающих чипов Passif Semiconductor.

Так Apple стала не просто серьезным, конкурентоспособным разработчиком собственных процессоров, но и настоящим двигателем индустрии. Этот факт был подтвержден в 2013 году, когда компания представила первый в мире мобильный 64-битный процессор A7. Он производится на базе 28-нанометрового техпроцесса, а в его основе лежит архитектура ARMv8 и уникальная схема ядра под названием Cyclone.

В 2014-м Apple усовершенствовала свою 64-битную архитектуру Cyclone в моделях процессора A8 и A8X, а также задействовала в их производстве еще более тонкий 20-нанометровый процесс. Самые серьезные конкуренты Apple в этой сфере, Samsung, Qualcomm и NVIDIA, до сих пор не смогли создать собственных 64-битных ARM-чипов, которые можно было бы использовать в смартфонах. Более того, NVIDIA полностью прекратила работу с производством процессоров для смартфонов. Разработанные же Samsung и Qualcomm 64-битные чипы, которые должны увидеть свет позднее в этом году, будут производиться на основе стандартной схемы ядра ARM.

Суммируя, можно сказать, что разработка собственных фирменных процессоров дала Apple колоссальное вертикальное преимущество в данной области. Ведь у нее появилась возможность повторно инвестировать свои же средства в собственные разработки и экономить за счет роста производства. Такой подход идет компании лишь на пользу, тогда как конкуренты практически отчаялись хотя бы сравняться с ней в достижениях.

Плотная интеграция программной и аппаратной составляющей, которой добилась Apple, не только делает ее iOS-устройства уникальными и непревзойденными. Производитель буквально избавил себя от необходимости сотрудничества со сторонними поставщиками процессоров. В ушедшем году Intel потратила огромные суммы на то, чтобы заставить своих клиентов использовать в их мобильных продуктах Atom (хотя в этом году фирма не планирует так нелепо распоряжаться своими средствами). Другие же производители процессоров и вовсе не могут позволить себе таких эксцентричных шагов.

Соперничать с Apple в сфере производства таких же по производительности и качеству процессоров как ее A-серия не только сложно, но и очень дорого. Так что конкурентов у нее практически не осталось. Огромные доходы и массовые заказы Apple позволяют ей выкупать производственные мощности у TSMC и Samsung/GlobalFoundries, в частности, те, что обеспечивают наиболее тонкий техпроцесс производства.

На данный момент у Google и Microsoft осталось немного возможностей для производства планшетов на базе ОС Android и Windows, способных конкурировать с новейшими моделями iPad. Да и достаточно мощные процессоры для продвинутых смартфонов становится заполучить все труднее.

Некоторые журналисты и аналитики пророчат, что в скором будущем Apple начнет разрабатывать и свои собственные ARM-процессоры для Mac, чтобы заменить ими x86-чипы от Intel. Однако перед командой инженеров в Купертино стоит масса сложностей и барьеров, которые предстоит преодолеть на пути к этому. [ai]

Материалы по теме:

• Процессор Apple A8X для iPad стал большой проблемой для Intel, Qualcomm, Samsung и NVIDIA
• Как Intel потеряла $7 млрд, попытавшись победить iPad
• 15-летняя история доминирования Apple на CES и в индустрии
• Как Apple строила свою «процессорную империю»

• До ←

  Распределение популярности iPhone по штатам. Впереди всех Аляска

• После →

  С какой банковской карты выгодней снимать кэш за границей