“היעילות האנרגטית היא ה”דת” של אפל” כך אמר רוני פרידמן, מנכ”ל אפל ישראל באחת מהופעותיו הפומביות הראשונות במליאת הפתיחה של כנס ChipEx2022
“אנסה לתאר את המסע שעברה אפל מתכנון SoC עבור מכשירים ניידים עד לימים אלו שבהם אפל מתכננת שבבים למחשבים ניידים ונייחים במיינסטרים” אמר פרידמן.
כאשר אפל יצאה עם האייפון הראשון כבר היו נמכרו מאות מיליוני טלפונים בשנה, והיה ברור לסטיב ג’ובס שהוא צריך להוציא טלפון עם חוויית משתמש טובה כדי שאנשים יעברו אליו. מכיוון שחוק מור לא הספיק כבר אז והמעבדים הכלליים לא יכלו לבצע את המשימות הדרושות – מסך מגע עם תגובה מהירה, ביצועים טובים של היישומים ועוד, נדרש שהאייפון יתמך על ידי SoC ייעודי.
“לסטיב ג’ובס היתה טולרנטיות מאוד נמוכה בתחום הפורם ובתחום הממשק וזה התחיל מסע ואתגר של שנה אחרי שנה ביצועים יותר טובים בלי להתפשר על יעילות אנרגטית גודל, חיי סוללה וכו’. היום אפל מפתחת הרבה שבבים בהרבה קווי מוצרים אייפון , אייפד, שבבים עבור אפל ווץ’ ואוזניות אייירפוד שבהן היעילות האנרגטית אפילו יותר מאתגרת וכמובן את קווי המאק – שבבים למחשבים ניידים ושולחניים שבהם לסניף הישראלי של אפל יש מעורבות די גבוהה.”
“כל המוצרים מהאוזניות ועד מחשבים ניידים ומחשבים שולחניים מקבלים היום שירות מחטיבת אפל סיליקון – תהליך אופטימיזציה חוצה מכשירים על מנת להגיע ליעילות אנרגטית.”
“”על מנת לעמוד באתגר של שיפור הביצועים כל שנה תוך שמירת פורם פקטור וחיי סוללה אטרטקיביים צריך לשים דגש על ביצועים ליחידת הספק. לדוגמה להתחשב בהיבטים התרמיים שקובעים כמה דק יהיה המוצר וכמה שקט הוא יהיה ובאיזה מידה המאוורר, אם קיים, יעבוד . כל אלה משפיעים כמובן חיי הסוללה- כמה זמן היא מחזיקה, גודל שמשפיע גם על המשקל וגם על צריכת האנרגיה, וגם על Power Delivery System שתורם ליעילות האנרגטית וקובע כמה יעיל המוצר הסופי.”
“בנוסף, כדי לעמוד ביעד האנרגטי יש צורך לטפל בכל הדיסצפלינות החל מעבודת התכנון ביחד עם המפעל שאחראי על הייצור, הגדרת המתח של הטרנזיסטורים, ארכיטקטורת מעבדים – הן מעבדי CPU והן GPU ועוד.”
“הפתרון של אפל הוא פיתוח מאיצים ייעודיים לעיבוד תמונה, ראייה ממוחשבת, זיהוי דיבור וכד’ התורמים ליעילות האנרגטית. כל מתודולוגיות התכנון משלב ההגדרה דרך התכנון הלוגי והתכנון הפיזי עד לתכנון המוצר במעבדה לוקחים בחשבון את ביצועי האנרגיה. העובדה שאפל, בהיותה חברה ורטיקלית ששולטת גם בשכבות התוכנה וגם בחומרה מאפשרת אופטימיזציה בין חומרה לתוכנה.”
“באמצעות שימוש במאיצים ייעודיים ניתן להאיץ את הביצועים ליחידת הספק פי 10 או 20. תחילה מבצעת עבודה בין קבוצת האלגוריתמים לקבוצת החומרה. לאחר הגדרת החומרה מתקיים סבב נוסף של עבודה עם קבוצות התוכנה על מנת להשתמש בצורה יעילה באותם מאיצי חומרה וכן לשלוט על תבנית היציאה לזיכרון החיצוני ולעשות אופטימיזציה גם אליו.|
“אנחנו רוצים שהמאיץ יעבוד רק כשהוא נדרש, ואז יעבוד ביעילות. כשהוא לא נצרך אנו רוצים שצריכת האנרגיה שלו תהיה כמעט אפס. יש לנו בתוך השבב יש לולאות בקרה ששולטות ברמת הביצועים ורמות ההספק שבהם מופעל כל מנוע מיחשוב כחלק מה-SoC.”
לסיכום אמר פרידמן: “גם במחשבי המיינסטרים שאפל מפתחת יש דגש חזק על יעילות אנרגטית. כל מי שמכיר את אפל מבין שגם במוצרים העתידיים היעילות האנרגטית תהיה תכונה חשבה שתאפשר ייצור מוצרים אטרקטיביים בפורם פקטור קטן ככל האפשר.”
