טל ענבר מאפל ישראל הסביר כיצד זיכרון אחוד, שימוש חוזר בבלוקים ואריזה מתקדמת מאפשרים לאפל להרחיב את משפחת השבבים ממכשירים קטנים ועד מחשבי Mac
טל ענבר, מנהל בכיר להנדסת שבבים באפל ישראל, הציג בכנס ChipEx הצצה נדירה יחסית לאופן שבו אפל מתכננת את משפחות השבבים שלה. אפל ידועה כחברה שאינה מרבה לחשוף את פרטי תהליכי הפיתוח שלה בכנסים מקצועיים, ולכן ההרצאה סיפקה מבט מעניין על הדרך שבה החברה מצליחה להרחיב את אותה תפיסת תכנון ממכשירים קטנים כמו שעונים ואוזניות ועד מחשבי Mac עתירי ביצועים.
ענבר הזכיר כי אפל החלה את מסע השבבים שלה עם שבבי האייפון הראשונים, ובהמשך הרחיבה את הפורטפוליו לשבבים לאייפד, לשעון, לאוזניות ולבסוף גם למחשבי Mac. נקודת המפנה המרכזית הייתה בשנת 2020, עם הצגת M1, השבב הראשון של אפל למחשבי מק. מאז התפתחה משפחת ה־M לדורות מתקדמים יותר, וכיום היא כוללת את שבבי M5 Pro ו־M5 Max, שמבוססים על ארכיטקטורה חדשה בשם Fusion Architecture. אפל עצמה מתארת את M5 Pro ו־M5 Max כשבבים שנבנו מהיסוד לעומסי AI ומשלבים שני dies למערכת אחת על שבב.
המסר המרכזי של ענבר היה שההצלחה של אפל אינה נשענת רק על הגדלת מספר הליבות או על מעבר לתהליך ייצור מתקדם יותר. לדבריו, האתגר האמיתי הוא יצירת ארכיטקטורה שיכולה לגדול בצורה מבוקרת בין מוצרים שונים. אותה מערכת צריכה לתמוך במספר שונה של ליבות CPU ו־GPU, ברמות שונות של זיכרון, במעטפות הספק שונות ובדרישות שונות של השהיה ורוחב פס. מחשב שמריץ משחק, עיבוד גרפי, שמע ותקשורת חיצונית במקביל, למשל, צריך לתעדף את זרימת המידע כך שלא ייפלו פריימים, שלא יהיו ניתוקים בשמע ושכל רכיב יקבל את המשאבים הדרושים בזמן.
אחד העקרונות המרכזיים שעליהם דיבר ענבר הוא ארכיטקטורת הזיכרון האחוד של אפל. במקום שכל רכיב במערכת ינהל מרחב זיכרון נפרד, המעבד המרכזי, המעבד הגרפי ורכיבים נוספים רואים מרחב זיכרון משותף. מבחינת התוכנה, המשמעות היא פישוט גדול: פחות העתקות מיותרות, פחות תיאום בין אזורי זיכרון שונים ויכולת להעביר משימות בין רכיבים בצורה יעילה יותר. לפי ענבר, מימוש עיקרון כזה בשבבים קטנים יחסית הוא מורכב, אך ככל שעולים לשבבים גדולים יותר הוא הופך לאתגר הנדסי משמעותי הרבה יותר.
העיקרון השני הוא שימוש חוזר בבלוקים הנדסיים. אפל אינה מתכננת כל שבב כפרויקט נפרד לחלוטין. במקום זאת, היא משתפת רכיבי IP, ממשקי תוכנה, מנגנוני בקרה ובלוקים פיזיים בין מוצרים שונים. כך ניתן לקצר את זמן הפיתוח, לצמצם סיכונים ולהבטיח שהתוכנה תזהה דפוסים מוכרים גם כאשר החומרה גדולה או קטנה יותר. ענבר הזכיר כדוגמה את הצורך בממשקי חומרה־תוכנה ברורים, בקרי פסיקות ומנגנוני ניהול ביצועים והספק שפועלים באופן דומה בין משפחות מוצרים שונות.
בדור החדש של שבבי M5 Pro ו־M5 Max מודגש גם המעבר לאריזה מתקדמת. אפל מתארת את Fusion Architecture כדרך לחבר שני dies למערכת אחת על שבב. לפי הנתונים הרשמיים, M5 Pro תומך בעד 64 גיגה־בייט זיכרון אחוד וברוחב פס של עד 307 גיגה־בייט לשנייה, בעוד M5 Max תומך בעד 128 גיגה־בייט וברוחב פס של עד 614 גיגה־בייט לשנייה. הנתונים האלה ממחישים את הקשר בין תכנון הזיכרון, רוחב הפס והיכולת להריץ עומסי AI ועיבוד גרפי כבדים במחשב נייד.
ההרצאה הדגישה כי מבחינת אפל, שבב אינו רכיב מבודד. הוא חלק ממערכת שלמה הכוללת חומרה, מערכת הפעלה, תוכנה, ניהול אנרגיה וממשקי משתמש. זו אחת הסיבות לכך שהחברה יכולה להתאים את אותה פילוסופיית תכנון למוצרים שונים מאוד: משעון עם מעטפת הספק מצומצמת ועד מחשב מקצועי. במובן זה, הדור החדש של שבבי M אינו רק עוד קפיצה בביצועים, אלא המחשה לאופן שבו אפל הופכת ארכיטקטורה פנימית משותפת למנוע פיתוח רב־שנתי.
