Эволюция iPhone - от 2G до 4. Непрерывное развитие как гарантия качества

Эволюция процессоров iPhone, несомненно, очень бы приглянулось сэру Чарльзу Дарвину. Конечно же, вряд ли бы он поместил историю развития «яблочного» гаджета в свою знаменитую книгу «Происхождение видов путём естественного отбора, или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь», но уж точно бы многозначительно хмыкнул, разглядывая кремниевую эволюцию недр iPhone.

Процессоры, которыми экипировался iPhone, никогда на рынке мобильных устройств долго не удерживали пальму первенства по частоте, а порой и сразу на выходе уступали процессорам в конкурентных устройствах. Но при этом они всегда были эталоном по энергопотреблению и дружбе со «своей» операционной системой. Вспомним далёкие времена, когда могучие ящеры бродили по полям и весям Земли-матушки. Помогло ли им, что они самые большие и зубастые? Да ничуть. Выжили мелкие млекопитающие, которые лучше сохраняли тепло тела и более «дружественно» взаимодействовали с окружающей экосистемой. Может, инженеры Apple тайные фанаты сэра Дарвина? Во всяком случае, действуют они точно по его заветам.

От процессора в первую очередь нужны не голые цифры частот, а только лишь грамотное энергопотребление и максимальная оптимизация со стороны операционной системы. Именно потому первые процессоры в семействе iPhone никак не удивляли по сравнению с решениями в других телефонах. Но аппаратной начинки с головой хватало для самих устройств Apple.

Мало кто помнит, разве что из самых заядлых «яблочных» маньяков, которые ждали iPhone с момента его анонса, что в iPhone 2G стоял всего лишь чип с частотой 412 МГц. Только лишь iPod Touch 2G чуть выбивался из семейства, дразня пользователей iPhone процессором 532 МГц. Этот чипсет вышел из недр Samsung и являлся процессором ARM11, «выпеченным» по 90-нм техпроцессу, что для тех лет являлось серьёзным технологическим шагом. В процессоре насчитывалось всего лишь 32 Кб кеша L1, а второго уровня не было вообще. За графику отвечал графический процессор PowerVR MBX-lite. И как ни странно слышать это сейчас, когда практически каждый смартфон гордится отдельным графическим чипом, тогда отдельное решение для графики было инновационным. PowerVR MBX-lite создавался по 90-нм техпроцессу и работал на частоте 60 МГц. Он с лёгкостью обрабатывал 1 миллион треугольников и 100 миллионов пикселей в секунду. Именно довольно высокие возможности графического чипа и вознесли неожиданно iPhone на вершину мобильного игростроя.

iPhone первого поколения

Вспоминается забавная история о том, как вице-президент компании Intel в резких выражениях раскритиковал используемый ARM-процессор в iPhone 2G и iPhone 3G, заявив, что его точно будет недостаточно для полноценной работы в Интернете. Шейн Уолл помпезно заявил: «Если хочешь пользоваться Интернетом в полном объеме, нужно устройство на базе процессора Intel». Сейчас, когда до сих пор работа браузера даже в iPhone 3G остаётся эталоном для мобильных устройств, слова вице-президента Intel вызывают даже не ехидную улыбку, а с трудом сдерживаемый хохот.

Но эволюция не терпит долгих остановок. И в iPhone 3GS частота процессора ARM Cortex A8 стала равна 600 МГц, да и объём оперативной памяти вырос в два раза до 256 Мб. Этот процессор в данном поколении уже был изготовлен по 65-нм техпроцессу и обладал 64 Кб кеша L1 и 256 Кб кеша L2.

Графический чип PowerVR SGX535 продемонстрировал рынку революционный рывок, начав поддерживать OpenGL ES 2.0. Чип был спроектирован на основе 65-нм техпроцесса, работая на частоте от 100 до 200 МГц. Мощности графического решения хватало на обсчёт 3,5 миллиона треугольников и 125 миллионов пикселей в секунду. Это позволило создателям программ, особенно в сфере игр и развлечений, развернуться на полную.

Крупные компании, которые раньше даже не косились в сторону мобильных телефонов и смартфонов, поддерживая только консольные и компьютерные версии игр, постепенно стали выкатывать на iOS (тогда эта платформа называлась ещё iPhone OS) один хит за другим. Часть игровых продуктов портировали с приставок, часть создавали с нуля, учитывая специфику управления «яблочного» гаджета. Чего только стоит Prince of Persia: Warrior Within, портированный от и до с PlayStation 2 с сохранением высококачественной графики. Следом пошли косяком игры, специально спроектированные и созданные под iOS. Наиболее сильные игроки на рынке 3D-движков id Software и Epic Games создали под эту платформу свои новые решения RAGE Mobile и Unreal Engine 3.

Теперь уже никто не сомневался, что iPhone уверенно занял немалую долю рынка портативных игровых устройств. Да и успехи в сегменте бизнес-решений тоже сомнений не вызывали. Во всяком случае, у большинства игроков на рынке. Конечно же, всегда находились личности, готовые пойти против тенденций рынка, а заодно против рациональной логики. Например, генеральный менеджер Nokia в Великобритании Марк Локран при запуске Nokia N97 уверенно заявил, что «iPhone 3GS – эволюция, но никак не революция и люди, которые ценят деньги и производительность, делают выбор в пользу Nokia N97. Тем более новый iPhone выполнен в старых цветах и дизайне». Как известно ныне, смартфон Nokia N97 ждал оглушительный провал. А вот iPhone 3GS по популярности обошёл даже своих собратьев iPhone 3G и iPhone 2G. Это как раз тот случай, когда время всё расставляет по местам.

iPhone 3GS

Вполне прогнозируемо через год после появления iPhone 3GS Apple представил iPhone 4. Возросшее разрешение экрана четвёртой модели iPhone, а заодно и внимание гигантов игровой индустрии потребовало ультимативных решений, как в отношении процессора, так и в отношении графического чипа.

На этот раз проектирование процессорной системы полностью взяли на себя инженеры Apple. В iPhone 4 угнездилась SoC-система, то есть «система-на-чипе», таящая в себе сразу и основной процессор, и графическую подсистему. SoC Apple A4 представляет собой процессор Samsung ARM Cortex-A8, работающий на частоте 0,8 ГГц c кешем первого уровня 32 Кб + 32 Кб и кешем уровня второго на 640 Кб, а также графический чип PowerVR 535. Графическая подсистема изготовлена по 45-нм техпроцессу и обеспечивает обсчёт 14 миллионов полигонов в секунду. Такое решение, уже без каких-либо оговорок, можно отнести к разряду портативных игровых приставок.

Для усиления игровой составляющей в iPhone 4, кроме привычного акселерометра, установили гироскоп. Разработчикам это дало невероятные возможности по проектированию и созданию программ, связанных с «дополненной реальностью». А заодно улучшилось управление в играх, основанных не на взаимодействии с экраном, а на движении руки и определении положения iPhone в пространстве.

iPhone 4

В iPhone 4 серьёзное обновление получила камера. Не секрет, что камеры, установленные в iPhone 3G и iPhone 2G, нельзя назвать даже средними по качеству. Фоточасть iPhone долгое время развивалась спокойно и неспешно – практически одинаковые 2-мегапиксельные модули в iPhone 2G и iPhone 3G, чуточку более качественный 3,2-мегапиксельный модуль в iPhone 3GS. Но конкурировать с прочими смартфонами на рынке фоточасть iPhone никак не могла. До поры до времени Apple не придавал особого значения фотографическому аспекту. Но с появлением четвёртой модели всё изменилось.

Инженеры Apple прекрасно понимали, что ещё долгое время будет невозможно получать качественные фотографии с помощью сенсоров, установленных в телефоны, – против физики и оптики не пойдёшь. И все уверения других производителей, что выпущенные ими смартфоны являются фоторешениями, – не более чем маркетинговые сотрясания воздуха. Уровень технологии не позволяет сейчас создать миниатюрный сенсор, который бы мог на равных конкурировать с настоящими узкоспециализированными фотоаппаратами. Но как часто бывает, рынок диктует условия производителю – и потому Apple также решил поучаствовать в гонке мегапикселей. Разве что больший упор инженеры «яблочной» компании сделали на программное обеспечение фотомодуля. Благодаря выверенным драйверам и хорошим алгоритмам сжатия фотографии, полученные с помощью iPhone, вполне могут сгодиться для публикации в Сети. На большее, к сожалению, рассчитывать не стоит. Но у других производителей дела не лучше, разве что рекламные слоганы чуть более громкие.

Особенностью развития платформы iOS можно считать то, что сама операционная система неразрывно связана с аппаратной частью iPhone. Тут никогда не было такой ситуации, как с Win Mobile или нынешним Android, когда система одна, а вот устройств под неё легион. И все различаются мощностью, количеством оперативной памяти, разрешением экрана, наличием аппаратного графического ускорителя. Тогда на некоторых смартфонах система ожесточённо тормозила, а на некоторых летала со сверхзвуковой скоростью. Такое вот несоответствие сильнее всего ударяет не столько по производителям умных телефонов, сколько по создателям операционной системы.

Apple обошёл эти подводные камни, выступив одновременно и создателем устройств, и проектировщиком операционной системы. Компания точно знала, что может выдержать аппаратная часть их смартфона, какие ресурсы остаются, сколько отмерить процессорного времени и места в памяти для сторонних приложений. Именно потому на iPhone система всегда работает стабильно и быстро, даже на старых моделях. Как только потребности iOS начинают превосходить аппаратное обеспечение телефона, как случилось недавно с iPhone 3G и iPhone 2G, обновить систему становится невозможным. Apple гарантирует приятный и качественный пользовательский опыт и не оставляет пользователя в одиночестве. В каждой новой версии iOS, которая обычно приурочена к появлению следующего поколения устройств, появляются новые удобные функции, на сто процентов использующие возможности «яблочного» телефона. Получается, что столь высокое качество самого телефона и его операционной системы проистекает в тесной взаимосвязи между железом и софтом.

Даже со сторонним софтом компания Apple поступила по-своему. Сейчас уже для всех привычно, что у каждой платформы есть свой магазин приложений. Все и забыли, что некогда, до появления iPhone и такой особой маркетинговой модели распространения софта, как App Store, приложения обычно предлагалось купить и скачать на сайтах самих компаний-создателей. Также процветали сайты-агрегаторы, где программы различных производителей предлагались в одном месте. Но ни в первом, ни во втором случае никто особенно не гарантировал, что программный продукт корректно заработает на определённой модели смартфона. Порой различия между умными телефонами разных производителей оказывались настолько кардинальными, что программа могла банально не запуститься.

В Apple, благодаря унификации железа и операционной части, установили единые правила - на принципы написания программ, на пользовательский интерфейс, на уровень качества конечного продукта. В App Store с первых дней был установлен практически диктаторский режим модерации поступающих программных продуктов. Такой подход изначально крепко не понравился программистской братии. Зато пользователи мигом оценили преимущества. Практически ни разу через защитный модераторский барьер не пробралась вредоносная программа – ворующая личные данные, отслеживающая активность пользователя или отсылающая на платные номера сообщения. Такие неприятности давно уже стали привычными на других платформах, а вот на iOS так и не прижились. Благодаря App Store пользователям гарантируются надёжность, качество и безопасность покупаемых программ. А всё прочее даётся на откуп свободной конкуренции – кто предложил более качественный, красивый и удобный продукт, тот и получает максимум прибыли. Всё честно.

Эволюции устройств от компании Apple не прекращаются ни на минуту. Таковы реалии рынка мобильных устройств – кто сделает передышку хоть на полгода и не продолжит разработки, тот с высокой вероятностью проиграет. При таком исходе можно даже не надеяться нагнать конкурентов в ближайшие пару лет.

Прошёл ещё один год после представления публике iPhone 4 - и теперь время Apple сделать очередной анонс.

Что же нас ждёт сейчас?

Постепенная эволюция, как в случае перехода с iPhone 3G на iPhone 3GS, или революционный рывок на примере iPhone 4?

Существует множество версий и предположений. Кое-кто уверен, что в новом iPhone 5 установят 3D-экран, как в Nintendo 3DS или в новых смартфонах LG, а именно автостереоскопический дисплей. Такие экраны не требуют дополнительных приспособлений, чтобы увидеть трёхмерное изображение. Стереоэффект возникает благодаря тому, что пучки света направляются в нужный глаз с помощью микролинз Френеля и специальных барьерных сеток. Но такая технология пока ещё обладает огромными недостатками. А Apple предпочитает добавлять к своим продуктам технологии, совершенные во всех аспектах.

Также возникают слухи, что в новый «яблочный» смартфон будет установлен телефонный модуль, поддерживающий и CDMA, и GSM-сети. Многие уверены, что будет кардинально переработан дизайн – iPhone станет ещё тоньше и обзаведётся крепким металлическим корпусом.

Но есть подозрение, что реальность более прозаична и практична. Всё же до сих пор Стив Джобс придерживался рационального подхода, меняя дизайн телефона, когда предыдущий уже больше не воспринимался рынком как эталон. Так что более чем вероятно изменения стоит ожидать кое в чём другом.

Подсказку можно найти в самой iOS. С версии 3.0 ядро Darwin, используемое в операционной системе, официально получило возможность поддержки многоядерных процессоров. А так как просто так изменения в iOS никогда не вносятся, то мы вполне можем ожидать появления многоядерных процессоров в iPhone 5. Если оперировать слухами на рынке мобильных устройств, то наше ожидание может быть вознаграждено двухъядерным процессором A8 в iPhone 5, который угнездится в «системе-на-чипе» с графическим ядром PowerVR SGX543. Графический ускоритель будет проглатывать 35 миллионов полигонов или один миллиард пикселей в секунду.

Такие невероятные возможности аппаратной части гарантируют, что в новой прошивке iOS и её последующих дробных обновлениях пользователей ждёт много нового. И можно быть уверенными, что нововведения идеально будут поддержаны «железом» телефона, многократно оттестированы – и уж точно нас не разочаруют.