داستان شکل‌گیری اپل سیلیکون؛ تراشه‌ای که دنیای پردازنده‌های ARM را متحول کرد

شاید نام اپل سیلیکون را شنیده باشید. اما سوال مهم این است که شکل‌گیری اپل سیلیکون چه تاثیری در حرکت روبه‌جلوی اپل داشته است؟ اپل چگونه توانسته با بهره‌مندی از اپل سیلیکون محصولات تقریباً بی‌نقصی طراحی کند؟ اپل سیلیکون چگونه می‌تواند زمینه‌ساز موفقیت‌های نوین بالقوه اپل در آینده شود؟ در این مطلب به این سؤالات پاسخ خواهیم داد و در مورد ماجرای چگونگی شکل‌گیری اپل سیلیکون، وضعیت کنونی آن و آینده پیش‌بینی‌شده‌اش توضیح می‌دهیم.

در تعریف ساده اپل سیلیکون باید بگوییم سیستمی متشکل از مجموعه‌ای از سیستم‌های روی تراشه یا SoC با معماری ARM است که پایه و اساس سیستم‌های پردازشی محصولات مختلف اپل یعنی کامپیوترهای مک و آیپدها را تشکیل می‌دهد. اپل سیلیکون نتیجه سال‌ها تلاش کوپرتینویی‌های در راستای طراحی و ساخت تراشه‌های موردنیاز اپل توسط متخصصان این شرکت است.

در ادامه به اقدامات، رویکردها و نظرات «جانی سروجی» (Johny Srouji)، یکی از تأثیرگذارترین مهره‌های اپل در زمینه شکل‌گیری اپل سیلیکون و پیشرفت آن نگاهی خواهیم داشت.

مک‌بوک پروهای ۲۰۲۱، بزرگترین دستاورد اپل سیلیکون

مدتی پیش کوپرتینونشین‌ها از نسل جدید مک بوک پرو رونمایی کردند که مورد استقبال مناسبی قرار گرفتند. مهندسان و مدیران اجرایی اپل معتقدند تراشه‌های M1 پرو و M1 مکس که به ترتیب دارای ۳۴ میلیارد و ۵۷ میلیارد ترانزیستور هستند، عامل موفقیت اصلی این لپ‌تاپ‌ها و استقبال بالایی مشتریان از آن‌ها محسوب می‌شوند.

به بیان دیگر، وجود این دو تراشه در لپ‌تاپ‌های جدید اپل، مشتریان را متقاعد به پرداخت پول بیشتر برای خرید آن‌ها می‌کند. این دو تراشه عملکرد سریع و عمر باتری بالاتر نسبت به مدل‌های قبلی را برای لپ‌تاپ‌های جدید کوپرتینویی‌ها به ارمغان آورده‌اند. لپ‌تاپ‌های جدید اپل و دو تراشه مذکور موجود در آن‌ها نتیجه ۱۴ سال تلاش اپل برای طراحی و ساخت تراشه‌های موردنیاز است. این تلاش‌ها پس از مدتی طولانی اکنون جواب داده و تحول عظیمی را در محصولات غول فناوری آمریکایی ایجاد کرده است.

اپل اکنون دیگر از تراشه‌های شرکت‌هایی مثل اینتل و سامسونگ در محصولاتش استفاده نمی‌کند و با روشی سازمان‌دهی‌شده و هوشمندانه تراشه‌های ساخت خودش را جایگزین این تراشه‌ها کرده است. طراحان و سازندگان تراشه‌های ساخت اپل مدعی هستند این تراشه‌ها کاملاً برای محصولات این شرکت بهینه‌سازی شده‌اند و تلاش‌های آن‌ها در زمینه طراحی و ساخت تراشه‌های بهینه‌سازی‌شده کاملاً موفقیت‌آمیز بوده است.

اپل زمانی تنها به طراحی بسیار خوب و بی‌نقصش شهرت داشت؛ اگرچه امروزه هنوز هم طراحی‌های بی‌نقصی از سوی این شرکت ارائه می‌شود و این حیطه برای کوپرتینونشین‌ها اهمیت بسیار زیادی دارد، اما طلایه‌دار سیلیکون ولی را باید یک شرکت موفق طراح تراشه‌ هم درنظر گرفت.

شکل‌گیری اپل سیلیکون و نقش جانی سروجی در شکل‌گیری و رشد آن

جانی سروجی، مدیر ارشد سخت‌افزارهای اپل یکی از افراد کلیدی در موفقیت این کمپانی در حوزه طراحی و تولید تراشه محسوب می‌شود. او چند سالی است که در برخی از رویدادهای اپل در مقابل دوربین حضور پیدا می‌کند؛ اما هرگز نمی‌خواهد در مرکز توجه قرار گیرد. سروجی قبل از پیوستن به اپل در اینتل و IBM فعالیت داشته و در سال ۲۰۰۸ به اپل ملحق شد.

سروجی در حقیقت برای به سرانجام رسیدن مأموریتی که استیو جابز برای کوپرتینونشین‌ها تعیین کرده بود، وارد اپل شد. جابز احساس می‌کرد که تراشه‌های مورداستفاده در اولین نسخه آیفون نتواسته‌اند پاسخگوی نیاز کاربران باشند و باید در نسخه‌های بعدی آن‌ها تراشه‌های بهتر و بهینه‌‌تری استفاده شود.

در حقیقت مأموریت سروجی موفق کردن اپل در زمینه ساخت تراشه‌های موردنیاز خود بود. به‌جرات می‌توان گفت او چنین وظیفه خطیری را به نحو احسن انجام داده و در کار خود کاملاً موفق بوده است. خبرنگاری که سال‌ها با سروجی در ارتباط بوده، معتقد است او از جانی آیو، مدیر طراحی محصولات اپل که با رویکردهای محرمانه‌اش در طراحی محصولات اپل باعث محبوبیت چشمگیر این محصولات و بی‌نقص شدن آن‌ها شده نیز بی‌سروصدا پیشی گرفته و می‌تواند جایگاه او را از آن خود کند.

البته مطمئنما سروجی چنین سمتی را قبول نمی‌کند. در کل اپل از اعضای تیم اجرایی خود می‌خواهد آن‌ها در مورد محصولاتی مثل کامپیوترهای مک، آیپد و آیفون اغراق و بزرگنمایی کنند نه خودشان! به نظر سروجی اپل بهترین تراشه‌های سیلیکونی جهان را می‌سازد؛ البته او معتقد است که اپل در درجه اول یک شرکت تولیدکننده محصولات مصرفی محسوب می‌شود؛ اما بهشت عاشقان طراحی سخت‌افزار نیز محسوب می‌شود؛ زیرا افراد فعال در بخش طراحی و ساخت سخت‌افزار این شرکت، تراشه‌های سیلیکونی را برای شرکتی می‌سازند که خود تولیدکننده محصولات مصرفی نهایی است.

سروجی در مورد ساخت تراشه‌های موردنیاز اپل به دست سازندگان خود شرکت کاملاً موافق بوده و هست و در مقابل کاملا مخالف تأمین این تراشه‌ها از شرکت‌هایی نظیر اینتل است. اپل به لطف بهره‌مندی از تراشه‌های ام وان پرو و ام وان مکس، دیگر نیازی به تراشه‌های اینتل ندارد و همان‌طور که گفتیم لپ‌تاپ‌های جدید مک بوک پرو را نیز با این تراشه‌ها روانه بازار کرده است.

به نظر سروجی شرکتی که در حوزه فناوری تجارت و سخت‌افزارها و قطعات سیلیکونی را به مشتریان بسیار زیادی عرضه می‌کند، با تکیه بر سال‌ها تجربه‌ای که با فعالیت در این حوزه کسب کرده باید بفهمد که نیازها و تقاضاهای مشترک بین این همه مشتری چیست.

او معتقد است کارمندان اپل در بخش‌های مختلف مثل طراحی تراشه‌های سیلیکونی، سخت‌افزار، نرم‌افزار، طراحی صنعتی و سایر بخش‌ها، همگی عضو یک تیم هستند که برای ترسیم چشم‌اندازی مشخص برای غول فناوری سیلیکون ولی، در کنار یکدیگر جمع شده‌اند؛ بنابراین می‌توان گفت که طراحی و تولید تراشه‌های سیلیکونی موردنیاز اپل توسط خود شرکت، فرصتی کاملاً استثنایی و منحصربه‌فرد برای کوپرتینویی‌ها محسوب می‌شود؛ زیرا با محقق شدن چنین هدفی آن‌ها نه‌تنها اطمینان پیدا می‌کنند که قطعات منحصربه‌فردی تولید کرده‌اند، بلکه پس از تولید تراشه‌های ساخت خود یقین دارند که برای محصولات خاص تراشه‌های بهینه‌سازی شده‌ای را در اختیار دارند.

سروجی به گفته خودش سال‌ها قبل از آغاز طراحی و تولید مک بوک پروهای جدیدی که امسال معرفی شده‌اند، با مدیران اجرایی شاخص اپل مثل «جان ترنس» (John Ternus)، معاون بخش مهندسی سخت‌افزار و «کریگ فدریگی» (Craig Federighi)، معاون بخش مهندسی نرم‌افزار جلساتی داشته تا با همفکری دیگر ببینند در سال ۲۰۲۱ چه لپ‌تاپی را می‌توانند طراحی و تولید کنند. قطعاً اپل برای ساخت لپ‌تاپ‌هایی قدرتمند و بی‌نقص در سال ۲۰۲۱ نیاز داشته خودش تراشه‌های بهینه‌ای را طراحی کند.

سروجی در مورد جلسات خود با ترنس و فدریگی این‌چنین می‌گوید:

ما در این جلسات این موضوع را مطرح می‌کردیم که آیا محدودیت‌های ناشی از قوانین فیزیکی، مانع ارتقای تراشه‌ها می‌شوند و آن‌ها را نمی‌توان برطرف کرد یا این‌چنین نیست و برداشتن این محدودیت‌ها شدنی است؟ سپس به یکدیگر می‌گفتیم اگر محدودیت‌های موجود بر سر راه پیشرفت تراشه‌ها، ارتباطی با قوانین فیزیک ندارد و رفع آن‌ها تنها نیازمند صرف زمان است، قطعاً وقت می‌گذاریم و این موانع را از سر راه برمی‌داریم.

در حال حاضر تنها محدودیت پیش روی تیم طراحی و ساخت تراشه‌های اپل، محدودیت‌های فیزیکی هستند که مانع دستیابی به پیشرفت‌های بیشتر می‌شوند و اعضای تیم نیز این موضوع را پذیرفته‌اند.

کلید اصلی موفقیت ساخت SoC کارآمد توسط اپل

سروجی گفته که دلیل ورود او به اپل محقق کردن هدف بزرگی بوده که ما امروزه آن را با اپل سیلیکون می‌شناسیم. یکی از استراتژی‌های مؤثر اپل در زمینه طراحی تراشه این است که تمام وظایفی که قبلاً در بین چند تراشه توزیع می‌شدند، در یک واحد تحت عنوان سیستم روی تراشه یا SoC ادغام شوند. سروجی اساساً معتقد است که چنانچه شرکتی توانایی بهره‌مندی از معماری مناسبی را داشته باشد، قطعا توانایی بالقوه برای طراحی بهترین تراشه‌ها را نیز دارد.

به همین دلیل به گفته او اعضای تیم طراحی تراشه، ابتدا معماری مناسبی را که معتقد بودند با بهره‌مندی از آن می‌توانند سطح عملکرد، ویژگی‌ها و قدرت محصولات اپل (از اپل واچ، آیپد و آی‌مک گرفته تا سایر محصولات) را ارتقا دهند، انتخاب و در مرحله بعدی فناوری‌های مختلف را به‌صورت گزینشی در تراشه‌ها پیاده‌سازی کردند. تیم طراحی تراشه اپل تصمیم گرفت تک‌تک انواع تراشه‌های موردنیاز اپل را خودش تأمین کند.

به گفته سروجی، آن‌ها کار را ابتدا با سی‌پی‌یو شروع کردند و پس از آن به سراغ پردازنده‌های گرافیکی رفتند. در مراحل بعدی هم تلاش برای ساخت تراشه‌های مورداستفاده برای پردازشگر سیگنال، تراشه‌های مورداستفاده در پردازنده نمایشگر و سایر موارد را آغاز کردند. سروجی مدعی است کوپرتینویی‌ها هر سال استعداد و نبوغ مهندسی خود را افزایش می‌دهند و معتقد است چنانچه اعضای این تیم چند سال در مسیر مهندسی ساخت تراشه درست حرکت کنند، می‌توانند به معماری واقعاً خوب و مالکیت معنوی مختص خودشان دست پیدا کنند. در ضمن اعضای چنین تیمی می‌توانند معماری بی‌نقص خود را بارها و بارها به کار گیرند.

ترنس در مورد طراحی و ساخت تراشه توسط اپل این‌چنین می‌گوید:

معمولاً برای طراحی و ساخت تراشه، ابتدا اعضای تیمی در شرکت موردنظر طراحی تراشه را برعهده می‌گیرند و بر اساس مجموعه‌ای از اولویت‌ها و روش‌های مرتبط با بهینه‌سازی‌هایی که برای خودشان تعیین کرده‌اند، عمل می‌کنند. در مرحله بعدی اعضای تیم تولید کار خود را آغاز و تراشه را تولید می‌کنند؛ اما برای طراحی و تولید مک بوک های ۲۰۲۱، تمام این فرایند را در ابتدا شروع کردیم. زمانی که اعضای تیم طراحی در حال فکر کردن روی سیستم این لپ‌تاپ‌ها بودند، تراشه‌های موردنظر برای استفاده در این لپ‌تاپ‌ها متناسب با نیاز این دستگاه‌ها طراحی شدند؛ به‌عنوان‌مثال تأمین نیروی این لپ‌تاپ‌ها برای اعضای تیم اهمیت زیادی داشت و با توجه به استفاده از قطعات قدرتمند برای آن‌ها، طراحی سیستمی مناسب برای تأمین نیرو، فرایند چالش‌برانگیزی محسوب می‌شد؛ البته اعضای تیم طراحی در اوایل کار توانستند با همفکری یکدیگر راه‌حل مناسبی برای طراحی چنین سیستمی پیدا کنند.

اعضای تیم طراحی سیستم لپ‌تاپ موفق شدند شکل، نسبت ابعاد و جهت قرارگیری SoC را آن‌طور که می‌خواهند، تغییر دهند؛ بنابراین طراحی بهینه SoC باعث شد این قطعه بتواند به بهترین شکل ممکن در کنار سایر قطعات قرار گیرد. در ضمن طراحی مناسب SoC باعث شد اپل بتواند پورت‌های HDMI و اسلات‌های کارت حافظه که قبلاً در مک‌بوک‌ها وجود داشتند و در برخی مدل‌ها حذف شده بودند، دوباره در مک‌بوک‌های جدید حضور یابند.

چشم‌انداز روشن اپل سیلیکون

مدیران اجرایی اپل معتقدند مک‌بوک پروهای ۲۰۲۱ نشان‌دهنده تحول عظیم در استراتژی اپل هستند. در ضمن ممکن است اپل در آینده موفق به ساخت تراشه‌های بهینه‌‌ای برای استفاده در حوزه‌هایی مثل سیستم واقعیت افزوده، ایجاد محتواهایی با گرافیک بسیار بالا، تعیین موقعیت جغرافیایی دقیق و تأمین نیروی موردنیاز تجهیزات کم‌مصرف مثل عینک‌های واقعیت افزوده نیز شود؛ البته چنین مواردی تنها موفقیت‌های پیش‌بینی‌شده هستند و مدیران اجرایی مسئول این حوزه در اپل، در مورد این موضوع اظهارنظر نکرده‌اند.

تاچ بار که چند سال پیش به مک‌بوک‌ها اضافه شد و اپل امیدی زیادی به آن داشت، به علت عدم استقبال کاربران در جدید مک‌بوک‌ها حذف شد. ماجرای تاچ بار ثابت کرد که حتی اپل سیلیکون هم نمی‌تواند تضمین‌کننده تصمیم‌گیری و انتخاب درست توسط طراحان غول فناوری سیلیکون ولی باشد؛ اما می‌تواند زمینه دستیابی کوپرتینونشین‌ها به بسیاری از فناوری‌های مبتکرانه در آینده را فراهم کند که در گذشته دست یافتن به آن‌ها امکان‌پذیر نبود.

همان‌طور که گفتیم، مدل‌های جدید مک‌بوک پرو یکی از موفقیت‌های شاخص در زمینه استفاده اپل از تراشه‌های ساخت خود بوده است.

تقلید گوگل از اپل

گوگل نیز در گوشی جدید خود یعنی پیکسل ۶ از تراشه ساخت خودش، تنسور استفاده کرده و با این کار در زمینه تأمین تراشه‌های موردنیازش، رویکرد اپل را دنبال کرده است.

خبرنگاری نظر «گرگ جوسویاک» (Greg Joswiak)، معاون بخش بازاریابی جهانی اپل را در رابطه با این اقدام گوگل پرسیده و گفته به نظر او آیا تقلید گوگل از اپل کار درستی بوده است؟ جوسویاک هم در پاسخ گفته که به نظر او تلاش گوگل برای ساخت تراشه‌های موردنیاز خود هیچ مشکلی ندارد و معتقد است که تقلید گوگل از اپل نشان می‌دهد سایر بازیگران مطرح دنیای فناوری هم فکر می‌کنند اپل رویکرد درستی را انتخاب کرده است.

خبرنگار سؤال جالب دیگری هم از گرگ پرسیده و به او گفته اگر بخواهد نصیحت دوستانه‌ای مرتبط با اپل سیلیکون به سایر شرکت‌ها داشته باشد، این موضوع را به چه شکل بیان می‌کند و او هم در پاسخ گفته در این موردنظر خاصی ندارد و تنها می‌تواند به آن‌ها بگوید مک‌بوک‌های جدید اپل را بخرند!