تولید تراشه M1 اپل چه معنایی برای صنعت PC دارد؟

سه‌شنبه‌ی گذشته اپل رویدادی آنلاین با محوریت رایانه‌های سری مک برگزار کرد. در بخش ابتدایی مراسم شاهد معرفی نخستین تراشه‌ی سری اپل سیلیکون با نام ام وان (Apple M1) بودیم. سیستم-روی-چیپ ام وان اپل که برپایه‌ی لیتوگرافی پنج نانومتری ساخته شده، هسته‌های پرقدرت CPU و GPU را به‌همراه واحدهای پردازشی دیگر نظیر موتور عصبی ۱۶ هسته‌ای یدک می‌کشد.

تراشه‌ی M1 توجهات زیادی را به‌خود جلب کرد، زیرا اپل ادعاهای بزرگی درباره‌ی آن مطرح کرده است. تراشه‌ی M1 نه‌تنها برای اپل بلکه برای کل صنعت رایانه‌های شخصی از اهمیت برخودار است؛ زیرا به‌وضوح نشان می‌دهد که می‌توان با استفاده از پتانسیل معماری آرم قدرت پردازشی زیادی را با مصرف انرژی کم در لپ‌تاپ‌ها فراهم کرد. این مسیر، عواقبی درخورتوجه برای شرکت‌هایی نظیر دل و اچ‌پی و لنوو که سال‌ها است در صنعت رایانه فعالیت می‌کنند، خواهد داشت. 

پردازنده‌های مرکزی (CPU) متکی‌بر معماری x86 در حداقل ۲۵ سال گذشته، بیشترین سهم بازار پردازنده‌ها را در لپ‌تاپ‌ها و سرورها و رایانه‌های دسکتاپ به‌خود اختصاص داده‌اند و در همه‌جا پیدا می‌شوند. رویکرد بازار پردازنده‌های x86،‌ سرراست و قابل‌فهم است؛ شرکت‌هایی نظیر AMD و مایکرون و انویدیا و اینتل تجهیزات لازم را طراحی می‌کنند (و گاهی اوقات می‌سازند) و سپس این تجهیزات توسط شرکت‌های دیگر خریداری می‌شود. کاربران و شرکت‌ها از تجهیزات تولیدشده توسط اینتل و AMD و مایکرون و انویدیا برای ساختن رایانه‌های شخصی استفاده می‌کنند.

به‌غیر از برخی مواردِ استثنای جزئی،‌ تقریبا همه‌ی شرکت‌هایی که معماری‌های اساسی پردازنده را طراحی می‌کنند با شرکت‌هایی که وظیفه‌ی ساخت پردازنده‌ها برعهده دارند، متفاوت هستند. به‌علاوه شرکتی که پردازنده‌ها را می‌سازد در اغلب مواقع (نه همیشه) با شرکتی که سیستم نهایی را به مشتری عرضه می‌کند، فرق دارد. 

سال‌ها قبل و به‌طور دقیق‌تر در اواسط دهه‌ی ۹۰ میلادی، شرکت‌هایی مثل اچ‌پی و کامپک (Compaq) و آی بی ام همگی دارای واحد تجاری اختصاصی برای تولید پردازنده‌ی مرکزی بودند و سرورهای سفارشی و ورک استیشن های اختصاصی خود را برای رقابت با معماری x86 به مشتریان عرضه می‌کردند.

زمانی‌که x86 سهم غالب بازار را به‌تصاحب درآورد، وعده‌ای ضمنی داده شد: به محصولاتی که اینتل (یا گاهی اوقات AMD) می‌سازد متکی شوید تا دستگاه‌های مختلف به‌طور منظم‌تر پیشرفت عملکرد را تجربه کنند و به‌صورت نسل‌به‌نسل با مشکلات کمتری مواجه شوند. در آن زمان گفته شد شرکت‌هایی که رقیب x86 محسوب می‌شوند با تولیدات محصولات خود برپایه‌ی معماری اختصاصی، قطعا چالش‌هایی متعدد تجربه خواهند کرد و با مشکلات زیادی مواجه خواهند شد. 

ارزیابی‌هایی که در ۲۵ سال اخیر انجام شده‌اند و معیارهای متعددی را در بر گرفته‌اند، به‌طور کلی می‌گویند همکاری تجاری بین اینتل با شرکت‌های دیگر موفقیت‌آمیز بوده است. تحلیلگران می‌گویند برای مطرح کردن ادعای موفقیت‌آمیز بودن این ارتباطات تجاری، یک‌سری فرض مطرح می‌شود. یکی از این فرض‌ها این است که گفته می‌شود اینتل (یا به‌طور عمومی‌تر، معماری x86) بهترین نسبت قدرت‌پردازشی ‌به‌ دلار را ارائه می‌دهد و این یعنی قدرتی که ارائه می‌دهد، ارزش مبلغ نهایی را دارد. به‌علاوه سرعت بهبود سیستم‌هایی که نتیجه‌ی همکاری تجاری اینتل با شرکت‌های متفرقه هستند، بسیار بهتر از سیستم‌هایی است که آن شرکت‌ها می‌توانند به‌صورت کاملا مستقل تولید کنند.

اگر از زاویه‌ی دید شرکت‌های متفرقه به ماجرا بنگریم، به این نتیجه می‌رسیم مزیت اصلی سیستم‌های موفق امروزی این است که تضمین می‌کنند زمین رقابت، به‌صورت مساوی در بین شرکت‌ها تقسیم شود. در نظر داشته باشید که مدل‌های صدور مجوز برای استفاده از معماری‌های مختلف، با یکدیگر فرق دارد و امروزه انواع مدل‌ها در بازار به‌چشم می‌خورد؛ بااین‌حال اگر از نزدیک و با دقت کافی به بازار بنگرید، می‌توانید شباهت‌هایی بین مجوزی که آرم به‌سختی به شرکت‌ها برای تولید پردازنده‌هایی استاندارد نظیر Cortex-A73 می‌دهد با قراردادی که بین اینتل و شرکت‌های متفرقه برای استفاده از پردازنده‌ای نظیر Core i9-10900K در سیستم‌های آماده منعقد می‌شود، پیدا کنید. 

شرکتی مثل اچ‌پی هرگز نباید از تولید ریزمعماری اختصاصی به‌منظور ساخت پردازنده‌ای بهتر توسط دل نگران باشد. همچنین دل نباید نگران پروژه‌ای مشابه در شرکت لنوو باشد. معرفی پردازنده‌های جدید، تغییرات اعمال‌شده در تراشه‌ها و عرضه‌ی محصولات جدید این حوزه به بازار، مدت‌ها است که تحت فرآیندی استاندارد انجام می‌شود و اگر نگاهی به بازار بیاندازید متوجه می‌شوید رخدادهایی که به آن‌ها اشاره کردیم به‌طور تقریبا منظم به‌وقوع می‌پیوندند. همین روند است که باعث می‌شود هزینه‌ی توسعه‌ی سخت‌افزار جدید، پایین باشد و بتوان ساده‌تر حجم تولید قطعات مختلف را تخمین زد. در اینجا بیشتر درباره‌ی پردازنده‌های مرکزی صحبت می‌کنیم، بااین‌حال بد نیست بدانید که AMD و انویدیا از همین رویکرد تجاری برای ساخت و عرضه‌ی پردازنده‌ی گرافیکی نیز استفاده می‌کنند. 

در تمام سال‌هایی که اپل از معماری x86 استفاده کرد، به همان الگوی پردازشی که شرکت‌های دیگر به آن متکی هستند، متکی بود؛ اما از این پس شرایط فرق دارد: اپل دیگر از معماری x86 استفاده نمی‌کند و در بازه‌ی زمانی دو ساله، به‌طور کلی این معماری را در رایانه‌های سری مک کنار می‌گذارد. 

اپل معادلات را به‌هم می‌ریزد

M1 به‌عنوان اولین مدل از تراشه‌هایی که اپل برپایه‌ی معماری آرم برای رایانه‌ها تولید می‌کند، قدرت پردازشی زیادی دارد، بسیار پیشرفته است و نوید آینده‌ای درخشان برای مک ها می‌دهد؛‌ اما قرار نیست یک‌شبه انقلابی عظیم در بازار به‌پا کند. سابقه نشان می‌دهد اپل تراشه‌هایی بسیار توانمند می‌سازد. اگر ادعاهایی که اپل درباره‌ی تراشه‌ی M1 مطرح کرده رنگ حقیقت به‌خود بگیرند و AMD و اینتل نتوانند در ۱۸ تا ۳۶ ماه پیش رو، راهی منطقی برای ازبین‌بردن شکافی که بین آن‌ها و اپل ایجاد شده است پیدا کنند، ممکن است اوضاع برای پردازنده‌هایی که برپایه‌ی معماری x86 ساخته شده‌اند نابسامان شود.

هرچه اپل بتواند قدرت پردازشی بیشتری به تراشه‌های اختصاصی اپل سیلیکون تزریق کند، می‌تواند شدیدتر معماری x86 را به‌چالش بکشد. تراشه‌هایی که اپل می‌سازد نسبت‌به تراشه‌های x86 مصرف انرژی کمتری دارند و درعین‌حال، قدرت پردازشی بیشتری ارائه می‌دهند. درصورتی‌که در زمانی سریع اکوسیستم نرم‌افزاری کاملی برای تراشه‌ی M1 ایجاد شود (اتفاقی که اپل درحال پی‌ریزی آن است) دلیلی منطقی وجود ندارد که کاربران بخواهند به پردازنده‌های x86 متکی بمانند.

اوضاع قرار نیست در کوتاه‌مدت تغییر کند، اما این گفته برای بلندمدت صدق نمی‌کند. پس از گذر مدت‌زمانی نسبتا طولانی، تولیدکنندگان CPU کم‌کم از خود می‌پرسند پرداخت مبالغ عظیم به اینتل برای کسب مجوز استفاده از معماری x86، در شرایطی که معماری آرم عملکرد بسیار بهتری ارائه می‌دهد، ارزشش را دارد یا خیر؟ مشتریان نیز کم‌کم شروع‌به پرسیدن همین سؤال خواهند کرد.

شاید تغییر محسوس شرایط توسط اپل به یک یا دو نسل زمان نیاز داشته باشد، اما نکته‌ی اصلی این است که اگر قدرت پردازشی لازم ارائه شود، اکوسیستم نرم‌افزاری و علاقه‌ی کاربران نیز کم‌کم به‌سمت تراشه‌های اپل تغییرجهت خواهند داد. در آن دوران حتی بالا بود قیمت تراشه‌های اپل نیز نمی‌تواند جلوی محبوب بودن آن‌ها را بگیرد؛ اگر مردم و شرکت‌ها تمایلی به پرداخت هزینه‌ی زیاد برای دسترسی به بهترین عملکرد پردازشی را نداشتند، امروزه درآمدهای اینتل تا این حد بالا نبود.

اگر نگاهی به هشت سال گذشته در بازار پردازنده بیاندازیم و بخواهیم برداشت‌هایی از آن انجام دهیم، می‌توانیم بگوییم تغییرات این صنعت در اغلب مواقع بسیار کندتر از آنچه مشتریان و مدیران عامل شرکت‌های مرتبط انتظار دارند، پیش می‌رود. ۱۰ سال پیش پیش‌بینی می‌شد آرم بتواند تا سال ۲۰۲۰ سهم دورقمی از بازار پردازنده‌های سرور کسب کند؛‌ اما امروزه چنین شرایطی را شاهد نیستیم و سهم آرم از بازار پردازنده‌های سرور بسیار کمتر از آن چیزی است که پیش‌بینی شده بود. با همه‌ی این‌ها حقیقت مهم را فراموش نکنید: فرایند ورود جدی پردازنده‌های آرم به سرور، درحال انجام است. به‌علاوه حتی پیش از اینکه اپل دست‌به‌کار شود،‌ فرایند ورود پردازنده‌های آرم به دنیای لپ‌تاپ‌ها ازطریق پروژه‌ی ویندوز روی آرم (Windows on ARM) آغاز شده بود. 

اگر استراتژی اتخاذشده توسط اپل برای تولید تراشه‌ی اختصاصی با موفقیت همراه شود، فعالان حوزه‌ی رایانه‌های شخصی به‌سرعت متوجه این موضوع خواهند شد؛ به‌خصوص در شرایطی که مشتریان کم‌کم تمایل بیشتری به رایانه‌هایی که اپل تولید می‌کند نشان دهند. این موضوع مستقیما سود اینتل را از فروش پردازنده‌های مرکزی تهدید می‌کند و احتمالا باعث می‌شود تیم آبی تصمیم‌به کاهش قیمت پردازنده‌هایش بگیرد. در نظر داشته باشید که افزایش محبوبیت سیستم‌های جدید اپل، برای AMD نیز خبر خوبی محسوب نمی‌شود و این شرکت نیز متضرر خواهد شد. سامسونگ مدتی پیش اعلام کرد که قصد دارد کم‌کم تولید هسته‌های سفارشی مبتنی‌بر معماری آرم را کنار بگذارد.

تمامی شرکت‌هایی که گفتیم، از سال‌ها پیش در صنعت رایانه فعال هستند، اما قطعا ظهور بازیگری جدید در این صنعت، برای‌مان تعجب‌برانگیز نخواهد بود؛ زیرا هیچ‌گاه نمی‌توان احتمالات را رد کرد. انویدیا مدتی پیش در اطلاعیه‌ای رسمی از تصاحب آرم خبر داد؛‌ تحلیلگران می‌گویند فرایند ورود جدی انویدیا به بازار CPU به‌احتمال زیاد دیر یا زود اتفاق می‌افتد.

در نگاه اول ممکن است انویدیا برای ساخت پردازنده‌ی اختصاصی برپایه‌ی معماری آرم در آینده‌ای نزدیک، دلیلی منطقی پیش روی خود نبیند، اما پروژه‌ی ویندوز روی آرم به‌طور جدی پیگیری می‌شود و امروزه انویدیا مالک آرم است. اگر انویدیا بخواهد برای افزایش استفاده از پردازنده‌های گرافیکی‌اش در بین تولیدکنندگانِ علاقه‌مند به آرم، آن‌ها را به تهیه‌ی تراشه‌هایی که واحد گرافیکی مجتمع انویدیا دارند مجبور کند، قطعا شاهد تحولاتی محسوس در بازار خواهیم بود. 

امروزه بازار پردازنده‌های مرکزی، بازاری کاملا دوقطبی است که در یک طرف آن اینتل و در طرف دیگر AMD حضور دارد. اگر با دقت به ماجرا بنگرید، به این نتیجه می‌رسید که دوقطبی‌بودن بازار CPU، از برخی جوانب خاص به‌نقع تولیدکنندگان رایانه است. شرکت‌ها می‌توانند به‌هنگام تلاش برای عقد قرارداد جدید با اینتل، این شرکت را به استفاده از پردازنده‌های اختصاصی AMD در محصولات‌شان تهدید کنند و شروطی را که مدنظرشان است در قرارداد بگنجانند.

از آن‌جایی که اینتل امروزه رقیبی بزرگ در بازار پردازنده دارد، همواره می‌توان یک شرکت را به‌عنوان شرکتی که بهترین قدرت پردازشی را ارائه می‌دهد معرفی کرد و شرکت دیگر را برنده‌ی معیار قیمت‌ به‌ازای قدرت پردازشی دانست. آنچه گفتیم، قیمت بالایی که اینتل برای تراشه‌های رده‌بالا از مشتریان دریافت می‌کند را نیز پوشش می‌دهد؛ زیرا همه‌ی ما باور داریم که در هر صورت برای دستیابی به قدرت پردازشی بالا، باید پول زیادی پرداخت کرد. 

چه می‌شود اگر اینتل و AMD،‌ دیگر به‌عنوان بهترین تولیدکنندگان CPU در بازار شناخته نشوند؟ به‌طور ناگهان، شرکت‌های تولیدکننده‌ی رایانه تصمیم‌به عدم استفاده از پردازنده‌های این دو شرکت می‌گیرند؛ زیرا کم‌کم مشتریان به پردازنده‌های دیگر تمایل نشان می‌دهند و اگر شرکت‌ها همچنان سیستم‌های خود را با پردازنده‌های اینتل و AMD همراه کنند، خطر پایین آمدن درآمدهایشان را به جان می‌خرند. 

فرآیندهایی که به آن‌ها اشاره کردیم قرار نیست یک‌شبه رخ دهند و همه‌ی آن‌ها به زمان نیاز دارند. طراحی و تولید انبوه تراشه‌های جدید، سال‌ها زمان و تلاش می‌طلبد. صرف‌نظر از اینکه تراشه‌ی M1 اپل چقدر خوب باشد، این شرکت قرار نیست در عرض ۱۸ تا ۲۴ ماه آینده صنعت رایانه‌های شخصی را به‌تصاحب خود دربیاورد، زیرا مردم با درنظرگرفتن شمار درخورتوجهی از معیارها، برای خرید محصولات مدنظرشان اقدام می‌کنند. یکی از معیارهایی که مردم در نظر می‌گیرند، آشنا بودن برند است. هزاران دلیل می‌توان مطرح کرد (از درایورهای مخصوص بازی گرفته تا ابزارهای شبیه‌سازی) که چرا قرار نیست در زمانی سریع شاهد گذار صنعت رایانه‌های شخصی از معماری x86 به آرم باشیم. نکته‌ای که همواره باید مدنظر قرار داد این است که اگر AMD و اینتل نتوانند راهکاری مناسب برای مقابله با آرم روی کار بیاورند، در بلندمدت رقابت را خواهند باخت و بازار، استقبال بیشتری از معماری آرم به‌عمل خواهد آورد.

اگر هسته‌هایی که اپل به‌صورت اختصاصی برپایه‌ی معماری آرم تولید می‌کند دارای مزیت‌هایی مشخص نسبت‌به دیگر هسته‌های پردازشی باشند، بازیگران حاضر در صنعت رایانه قدم در مسیری مشابه خواهند گذاشت و این ترند را دنبال خواهند کرد.

شرکت‌های تولیدکننده‌ی رایانه به‌طور معمول حاشیه‌ی سود زیادی ندارند و قطعا پایین‌تر بودن قیمت پردازنده‌های آرم نسبت‌به پردازنده‌های هم‌رده‌ی ساخته‌شده برپایه‌ی معماری x86 می‌تواند توجه آن‌ها را جلب کند. اگر دل بتواند به‌ازای استفاده از هسته‌های آرم به‌جای هسته‌های x86 چیزی نظیر ۰٫۲۵ درصد حاشیه‌ی سود بیشتر کسب کند، قطعا چنین کاری انجام خواهد داد. تمامی بازاریابی‌ها و تبلیغاتی که شرکت‌های متکی‌بر معماری x86 انجام دهند، نمی‌توانند جلوی استفاده‌ی کاربران از معماری جدیدی را که گفته می‌شود مصرف انرژی کمتر و قدرت پردازشی بیشتر دارد،‌ بگیرند. 

این گفته که AMD و اینتل توانایی شکست دادن اپل را ندارند، به‌احتمال خیلی زیاد صحیح نیست. از زمان روی کار آمدن معماری ذن (Zen)، AMD توانسته است به‌صورت سالانه جهشی بسیار عالی در عملکرد پردازنده‌های سری رایزن اعمال کند. اگر تفاوت قدرت و مصرف انرژی ذن ۴ نسبت‌به ذن ۳ همچون تفاوت بین ذن ۳ و ذن ۲ باشد، پردازنده‌های آینده‌ی AMD توجه بسیار بیشتری را به‌خود جلب خواهند کرد و این شرکت همچنان به کسب سهم بیشتر از بازار CPU ادامه خواهد داد. 

اینتل در چند سال اخیر با مشکلاتی عمده در زمینه‌ی تولید پردازنده مواجه شده که جدیدترینِ آن‌ها به‌تأخیرافتادن استفاده از لیتوگرافی هفت نانومتری است. اگر تیم آبی به شرایط مدنظرش بازگردد، قطعا تا سال‌ها می‌توانند همچنان بیشترین سهم بازار را دراختیار داشته باشد.

اینتل بیشتر از AMD در معرض خطر قرار دارد، زیرا تیم آبی سهم بیشتر بازار را به‌مالکیت خود درآورده و نسبت قیمت به قدرت پردازشیِ تراشه‌هایش بیشتر است (این دو معیار باعث می‌شوند اینتل هدف جذاب‌تر و ساده‌تری برای شرکت‌های نوظهور باشد). با همه‌ی این‌ها، هر دو شرکتی که از آن‌ها نام بردیم اکنون خطر بزرگی احساس می‌کنند. پردازنده‌های تایگر لیک اینتل و ذن ۳ AMD نسبت‌به نسل قبل خود بهبودهایی مناسب تجربه کرده‌اند، اما برای باقی ماندن اینتل و AMD در زمین رقابت، پردازنده‌های آلدر لیک و ذن ۴ باید حداقل به‌اندازه‌ی تغییراتی که تایگر لیک و ذن ۳ تجربه کردند، بهبود پیدا کنند. اینتل و AMD در همین حین نباید فراموش کنند که اپل از قدرت و زیرساخت‌های لازم برای بهبود نسل‌به‌نسل تراشه‌های اختصاصی اپل سیلیکون برخوردار است.