Proč Apple opět drtí svým posledním procesorem konkurenci

Pro mnohé asi není žádným velkým překvapením, že Apple svým letošním procesorem, nazvaným A13 Bionic, zašlapává konkurenční nejrychlejší procesor Qualcomm Snapdragon 855+ do země. Nejnovější procesor od Qualcommu se navíc dělí do dvou variant: Snapdragon 855 (pomalejší varianta) a Snapdragon 855+ (rychlejší varianta).

Pomalejší variantou (bez přídavku znaménka plus) jsou osazeny mnohé top modely s OS Android, včetně Samsungu Galaxy S10 či Google Pixelu 4. Kromě letmého pohledu na celou věc, je zajímavější jít trochu pod povrch a zjistit, proč tomu tak je, proč Apple v této oblasti tolik dominuje a co to znamená do budoucna.

Vedoucí postavení Applu v oblasti mobilních SoC (význam SoC popsán v samostaném rámečku) trvá již roky. Začátek můžeme hledat někdy v roce 2010, kdy Apple přišel s čipem A4 (použitý v iPhonu 4). Úsměvné je, že čip A4 tenkrát vyvíjel ve spolupráci s firmou Samsung. V roce 2013 pak byl Apple první firmou, jenž přišla s prvním 64-bitovým mobilním čipem (A7).

SoC
System on a chip (zkráceně SoC) je pojmenování pro jeden integrovaný obvod, který v sobě ukrývá všechny potřebné součásti.
Jednoduše řečeno je to jedna malá destička, která v sobě obsahuje celý počítač (procesor, grafickou kartu, zvukovou kartu , paměti atd).

Vývoj pokračoval a v roce 2018 byl čip A12 Bionic o více než rok napřed před konkurenčním Snapdragonem 855. Přitom firma Qualcomm představila Snapdragon 855 až měsíce po uvedení A12.

Téměř rok na to Apple představil novou generaci mobilních „křemíkových zázraků“ pojmenovanou A13 Bionic, zatímco Qualcomm oživil svůj původní čip, u kterého pouze zvýšil takt (zvýšil výkon) a změnil označení na Snapdragon 855+. Řečí čísel je nejnovější čip od Applu v měřeném výkonu na jedno jádro o 77% rychlejší, než Snapdragon 855+.

Adreno a Hexagon vs. Apple GPU a Neural Engine

Zvídavý čtenář ví, že jen procesor sám o sobě dnes už nestačí, neboť počet her a aplikací náročných na výkon raketově roste. Z tohoto důvodu oba čipy (od Applu i Qualcommu) používají také grafické procesory (GPU).

Qualcomm spoléhá na grafiku Adreno 640, která je, stejně jako jeho procesor, překonána Applem a jeho grafikou zabudovanou v procesoru A13. Apple navíc vyvinul speciální rozhraní Metal 2, které umožňuje vývojářům co nejlepší a nejrychlejší přístup ke všem grafickým dovednostem – a to nejen pro hry, ale i pro aplikace. Jakýkoliv program (i hra) tak může využít výpočetního výkonu grafického čipu – který je několikanásobně vyšší, než výkon procesoru.

Zmíněný konkurenční grafický čip Adreno používá neoptimalizované rozhraní OpenGL, případně jeho nástupce Vulkan. Tato rozhraní ale nejsou určena na využití v aplikacích, ale hlavně ve hrách. Apple tak získává čím dál větší náskok.

Podobný přístup můžeme vysledovat i v oblasti strojového učení – Qualcomm má Hexagon, Apple má Neural Engine.

Apple od verze čipu A12 navíc podporuje spuštění jakýchkoliv úloh vyžadujících strojové učení lokálně na zařízení (iPhone/iPad) bez nutnosti připojení k internetu. Díky tomu běží takové úlohy až 9x rychleji při desetinové spotřebě energie (pokud by úlohu standardně vykonával procesor nebo grafika).

Strojové učení
Strojovým učením se myslí všechny úlohy, u nichž se stroj (např. telefon) jejich opakováním učí, přičemž vychází z posledně zadaných údajů. Příště taková operace zabere daleko méně času a výkonu. Takové operace lze jen těžko dopředu naprogramovat.

Jako příklad strojového učení si můžeme představit např. kategorizaci fotografií podle obsahu, nebo rozpoznání obsahu fotografie podle jednotlivých pixelů.

Strojové učení se samozřejmě nevztahuje pouze na fotografie.

Apple navíc prodal již přes 200 milionů iPhonů za poslední rok a jeho základna výkonných zařízení se tak neustále zvětšuje. To je důležitá zpráva pro případné vývojáře aplikací a her. Naopak Android takových výkonných zařízení na trhu moc nemá. Ne v porovnání s Applem.

Loňský rok Qualcomm rozvířil vody prohlášením o využití technologie 5G (rychlé internetové připojení), přičemž Snapdragon 855 měl 5G modem obsahovat. Plán byl, aby do konce roku 2019 všechny vlajkové lodě na Androidu uměly technologii 5G.

Jak asi tušíte, momentálně to vypadá jinak – většina prémiových Androidů s procesorem Snapdragon 855 nedisponuje 5G modemem. Google Pixel 4 nevyjímaje (vlajková loď firmy Google, co se telefonů týče). Apple prozatím 5G nijak veřejně neřešil, vypadalo to tedy na problém Applu a náskok Androidu. Vypadalo…

Qualcomm přichází s novinkami rychlostí OS Android

Apple nedrží pouze vedení ve vývoji křemíkových technologií (SoC), ale daří se mu také rychleji dostávat nové technologie mezi uživatele. Na podzim ohlásil nový čip A13 a krátce na to ho začal prodávat v iPhone 11.

Qualcomm ohlásil nový Snapdragon 855+ toto léto, avšak současné prémiové modely telefonů s Androidem stále používají starší Snapdragon 855. Tedy verzi z prosince loňského roku.

Tempo uvolňování nové verze Snapdragonů s nejnovější technologií může někomu připomínat tempo uvolňování nejnovějších verzí Androidu: novinka je vždy oznámena několik měsíců před tím, než je uvolněna mezi uživatele. A pak se čeká… Uživatelé čekají a málokdy se včas dočkají. A zlepšení je v nedohlednu. Proč tomu tak je?

Malé prodeje výdělečných zařízení s Androidem

Vývoj a výroba nejmodernějších čipů není vůbec levnou záležitostí. Proto je velmi důležité najít pro svůj výrobek dostatečný odbyt na trhu. Nemálo výrobců mobilních čipů (SoC) se o tom přesvědčilo.

OMAP od firmy Texas Instruments, Tegra od Nvidie nebo Atom od Intelu – ti všichni soutěžili s Qualcommem a Applem, ale nakonec vhodili ručnk do ringu, neboť se ukázalo, že tu není trh, který by zaplatil vývoj.

Qualcomm jednoduše musí vyrobit to, co trh přijme. Letos to navíc pro jeho Snapdragon nevypadá nijak valně.
Samsung, největší partner Qualcommu, totiž musí řešit další nepříjemnost: prodeje jeho top (nejlepších a nejdražších) telefonů nadále klesají na úkor telefonů střední třídy (kolem 7 000 Kč). To je způsobeno hlavně tlakem na cenu, který přichází – jak jinak – z Číny, díky jejich low-end (nízkorozpočtovým) telefonům. Ačkoliv byly vždy čínské low-endy zmiňovány jako problém hlavně pro Apple, v současnosti to spíš vypadá na problém pro Samsung. Protože zatímco Samsung výrazně hýbe s cenami telefonů, aby udržel prodeje, Apple prodává s takřka stále stejnými cenami (ceny jsou pouze lehce pozměněné).

Vzhledem k tomu, že Apple vyrábí pouze top telefony – iPhony (nyní neřešíme tablety), každý pokles prodeje je očividný. Samsungu můžou klesnout prodeje top modelů Galaxy, ale stejně to nemusí být na číslech znát, protože má mnohem širší portfolio telefonů (střední i nižší třídy) a tam mohou prodeje naopak narůstat.

V červnu Samsung oznámil, že celkové prodeje jeho chytrých telefonů vzrostly díky silnému zájmu o modely střední a nižší třídy. Avšak top modely se potýkaly se slabým zájmem.

„Ziskovost klesla“, dodal Samsung k výše uvedenému prohlášení. „Pokles je způsoben narůstající konkurencí v oblasti telefonů nižší a střední třídy a růstem nákladů na obnovu portfolia starších modelů.“

Zkráceně řečeno: vyšší prodeje levných telefonů finančně nenahradí pokles prodeje drahých prémiových modelů.

Kromě Samsungu se o dobytí podílu na trhu pokusil také Google se svým modelem Pixel, nicméně po 3 letech snažení se prodeje jen stěží přehouply přes 4 miliony kusů za rok (pro představu Apple za rok 2018 prodal skoro 218 milionů iPhonů).
Pro zvýšení příjmů Googlu nezbylo, než začít prodávat levnější model, začínající na ceně kolem 9 000 Kč. V tomto levnějším modelu však logicky nejvýkonnější čipy nehledejme, vzhledem k ceně je použit Qualcomm Snapdragon 670. Tenhle procesor používá Samsung v nižších modelech řady Galaxy A.

Vzhledem k zájmu Androidích uživatelů o především modely střední třídy, bude Qualcomm nucen soustředit se primárně na vyvinutí odpovídajícího čipsetu právě pro telefony střední třídy. To logicky nepřidá na konkurenceschopnosti vůči Applu a jeho velmi výkonným procesorům (a velkým maržím).

Apple vyvinul jeden čip, který používá napříč iPhony (iPhone 11, iPhone 11 Pro). A jejich ceny a ziskovost se pohybují úplně někde jinde. Zatímco u Applu je z 218 milionů zařízení na trhu 218 milionů top telefonů, u Samsungu je z 300 milionů zařízení na trhu jen hrstka top modelů. Navíc některé modely Samsungu používají vlastní čip Exynos, což je další rána pro Qualcomm.

Chybí řešení pro velmi výkonná zařízení

Apple si samozřejmě vytváří i čipy pro další, výkonnější zařízení (iPad). Jednoduše vezme stávající čip z iPhonu a navýší výkon (přidá jádra, navýší takt atd.). Jinak jsou použity stejné technologie (7 nm FinFET proces) – vývoj a výroba tudíž není odlišná a ani tím pádem složitá nebo příliš nákladná.

Situace okolo tabletů s Androidem není veselejší, než u telefonů. Klon iPadu Pro od Samsungu využívá Snapdragon 855, tedy stejný čip, jako telefon Samsung Galaxy S10. Opravdu chcete tablet, který má větší displej, ale výkon srovnatelný s telefonem?

Firma Qualcomm se proto rozhodla spojit se s Microsoftem a vyvinout ARM čipy schopné „utáhnout“ nové Windows, nazvané Snapdragon 8cx. Tento čip je postavený stejně, jako u Applu – vzal se základ a ten se rozšířil (zvýšil se výkon). Takový čip vyhovuje konceptu, který firma Microsoft nazvala „Always connected PC“.

Always connected PC
Vždy připojené PC je koncept počítače podle firmy MIcrosoft, kdy takový počítač musí splňovat následující body:
– musí být vždy připojený k internetu
– musí mít dlouhou výdrž baterie (13 – 20 hodin výdrže na baterii)
– snadnou přenosnost (lehké a snadno použitelné zařízení)
– přístup k funkcím WIndows 10

Zda Microsoft uspěje s takovým konceptem zařízení, je otázkou. Momentálně se snaží udělat dojem se svým Surface Pro notebookem (nese název SQ1; SQ = Surface Qualcomm). Ten používá zmíněný Snapdragon 8cx a měl by být přímou konkurencí procesorům Intel Core i5.
Není známo moc detailů, ale jakákoliv přizpůsobení čipsetu by byla finačně nákladná a musela by se logicky vyplatit. Návratnost je však prozatím ve hvězdách. Jediná data, která máme, hovoří jasně: od roku 2014 Microsoft se svým počítačem Surface díru do světa neudělal.

Je otázkou, zda by Microsoftu pomohl marketing ála Apple – tedy srozumitelné a jasné sdělení výhod, namísto nic neříkajících technických parametrů a čísel.

Zařízení Surface se prodalo kolem 5 milionů za rok, z toho nejvíce těch s „levnějším vnitřkem“ (hardware). Jenže prodejem levných a málo výdělečných zařízení se vytváří jen zdání růstu. Znovu se dostáváme ke stejnému závěru: je potřeba mít vlastní výkonný čip, který se dá použít ve všech (nejen top) zařízeních, aby taková zařízení vydělávala. Jako u Applu.

Chybí řešení pro ostatní zařízení (jiná než telefony a tablety)

Čip A10X Fusion Apple vyvinul pro první generaci tabletu iPad Pro a stejným čipem osadil i Apple TV 4K (dva roky nazpět). To napovídá, že bude Apple pravděpodobně schopný jednoduše použít letošní čip A12X do nadcházející 6. generace Apple TV – to vše bez dalšího vývoje a změn.

Apple tedy má procesor A12 pro iPhone, z něj lehkou úpravou získá výkonnější A12X pro iPad a z něj získá lehkou úpravou (pokud vůbec nějakou) čip pro další zařízení. Na jedné výkonné a odladěné platformě tak „jede“ celé portfolio zařízení.

Nelze také zapomenout na Apple Watch (hodinky). U nich Apple využil technologie jader procesoru, kdy je potřeba výkon a velmi nízká spotřeba energie – to vše z „iPhoního“ čipu A12. Vzhledem k počtu prodaných hodinek se mu vývoj už dávno zaplatil.

Napadá vás nějaká další firma, která to takhle má?

Protože partneři Qualcommu se do wearables (nositelná zařízení jako hodinky a fitness náramky) nehrnou, není divu, že ani Qualcomm se nehrne do vývoje čipů pro tuto skupinu zařízení.

Co pro Google znamená nedostatek nějakého rozumného hardware použitelného pro hodinky? Asi si odpovíte sami – v takovém případě nemá smysl ani vyvíjet speciální OS (operační systém).

Tím líp pro Apple.

Opět.

---

Zdroj: Appleinsider