Nel 2021 Apple potrebbe annunciare un nuovo Mac equipaggiato con processore ARM. La notizia, per quanto sia un'indiscrezione, ha fatto scalpore. Poco importa che sia già in commercio una manciata di computer Windows con processore ARM (Microsoft Surface e i sistemi Always Connected) e che l'azienda abbia annunciato ufficialmente la partenza alla conquista dei data center. Il problema è che ARM nell'immaginario comune è il processore di smartphone e tablet. Bisogna tirare una riga e ripartire da zero per capire come e perché ARM si appresti a conquistare il settore IT in tutti i suoi punti chiave.

Apple e ARM

Iniziamo proprio da Apple. Secondo fonti autorevoli ARM avrebbe ben tre processori per Mac in fase di sviluppo. Fanno parte del progetto Kalamata, e sono tutti basati sul chip A14 che dovrebbe esordire nei prossimi iPhone. Il modello al top di gamma dovrebbe includere una CPU a 12 core, con otto core "Firestorm" ad alte prestazioni e almeno quattro core "Icestorm" ad alta efficienza energetica.

La notizia perde di entusiasmo quando si apprende che le voci sul passaggio di Apple ad ARM si rincorrono a fasi alterne dal 2012. Prima si parlava del primo Mac con CPU ARM nel 2018, poi nel 2020, ora nel 2021. Forse la pandemia posticiperà ancora la data.

Prima di liquidare la faccenda come l'ennesima puntata di una telenovela virtuale, però, c'è da porsi una domanda: perché Apple avrebbe questa fissa per ARM? Prima di tutto, Apple ha installato relativamente di recente i processori Intel sui suoi computer. In precedenza faceva coppia fissa con i microprocessori PowerPC forniti da Freescale (ex Motorola) e IBM. Il passaggio dall'architettura PowerPC a quella Intel fu annunciato nel 2005 e prese corso dal 2016. 

Da allora qualcosa è cambiato. Quanto Steve Jobs annunciò il passaggio a Intel lo fece perché ai tempi "Intel forniva le migliori performance". Oggi l'azienda non riesce più a offrire significativi incrementi di prestazioni a ogni nuova generazione. Non è una novità che Apple ritenga da tempo che i suoi iPad siano più potenti della maggior parte dei notebook di fascia media. A questo si aggiunga che gli attuali processori ARM sono spesso più efficienti dal punto di vista energetico.

Non ultimo, slegandosi da Intel, Apple tornerebbe a svincolarsi dai cicli industriali del gigante di Santa Clara. Potrebbe aggiornare i suoi prodotti quando vuole, e risparmierebbe una montagna di denaro (si calcola fra il 40 e il 60%), tornando a differenziare nettamente la propria produzione da quella del mondo PC.

Microsoft Surface

Inoltre, Apple non è la prima a fare un "passaggio" del genere. Microsoft ha fatto da apripista con Surface Pro X, equipaggiato con Windows e processori ARM. Ha dimostrato molte cose importanti. Prima fra tutte, che i processori ARM non riescono ancora a pareggiare la velocità di elaborazione con quella dei chip Intel, ma portano alle stelle l'autonomia. 

Per colmare il gap fra le prestazioni eccellenti che i chip ARM hanno su smartphone e tablet e quelle inferiori registrate sui PC (vedi i modelli Always Connected), Microsoft ha co-sviluppato il processore per Surface Pro X insieme a Qualcomm. Ha così migliorato le prestazioni grafiche e ha ottenuto un prodotto che ha superato ampiamente le aspettative. Windows 10 su Surface con ARM funziona bene, regge diverse app aperte, tra cui due browser con una dozzina di schede aperte in ciascuno. Alla ripresa dallo standby c'è ancora qualche rallentamento, ma in generale chi usa il PC per la produttività generale ne resta più che soddisfatto.

L'unico nodo da sciogliere resta la compatibilità con le applicazioni. Può essere un problema per Windows. Meno per Apple, che sviluppa tutto in casa, e ovviamente si presenterebbe sul mercato non solo con un PC ARM, ma con tutto il corredo software rivisto e corretto.

ARM e il mercato

Con il comparto mobile (smartphone e tablet) e con l'impennata dell'Internet of Things, ARM va a gonfie vele: nel quarto trimestre del 2019 i partner hanno consegnato 6,4 miliardi di chip e 4,2 miliardi di processori Cortex-M (indirizzato alle applicazioni embedded e IoT). 

Forzando un po' la mano, potremmo dire che il mondo PC sta diventando un terreno di conquista abbordabile. Certo, Intel in questo campo non si tirerà indietro: combatterà e darà molto filo da torcere. Ma Microsoft e Apple dalla propria sarebbero per ARM due assi vincenti nella manica.

La sfida dei data center

Oggi per dominare il settore delle CPU non bastano PC e mobile. Sono i data center quelli su cui si gioca la partita più grossa. L'esordio di ARM non è stato dei migliori. Inizialmente l'azienda si è appoggiata ai partner, ma i progetti per lo sviluppo di chip per server basati sull'architettura ARM sono stati un bagno di sangue. 

Qualcomm ha tagliato lo sviluppo dei suoi chip per server Centriq basati sulla tecnologia ARM. Calxeda ha chiuso i battenti, ad altri non è andata meglio. A inizio 2019 l'azienda ha annunciato di voler prendere in mano la situazione. ARM stessa ha annunciato i suoi chip proprietari Neoverse, destinati all'infrastruttura Internet. Sono indirizzati ai data center cloud, oltre che a switch, router, e altri.


I core N1 ed E1 mirano a competere nel settore dei chip per server di fascia alta, come tecnologia alternativa di Intel Xeon e AMD Epyc, rispetto ai quali offre prestazioni più elevate per watt. È un dettaglio importante, che permette di ridurre i costi di gestione dei data center. La sfida però è ardua: nel settore Intel detiene una quota di mercato superiore al 98%.

Anche qui però qualcosa si muove. Lo scorso anno Amazon ha inserito nei suoi data center un chip personalizzato basato sulla tecnologia ARM Cortex. È il Graviton, che consente di abbassare i costi fino al 45% rispetto ai chip Intel, a seconda dell'applicazione cloud. 

La prima generazione di chip server nella linea di prodotti Neoverse si basa sulla piattaforma Cosmos a 16 nanometri. La tecnologia è stata introdotta lo scorso anno e include le architetture Cortex-A72, Cortex-53 e altre architetture a 64 bit. Stando ai dati ufficiali, ogni generazione di chip innalzerebbe le prestazioni del 30 percento rispetto alla precedente.

A far spiccare il volo ad ARM potrebbe essere il chip N1: fornisce il 60 percento in più di prestazioni alla stessa frequenza di Cosmos. Dispone di un core da 7 nanometri appositamente creato per i server del cloud computing. Offre prestazioni sostenute e la sua pipeline è progettata per espandersi e contrarsi come una fisarmonica, a seconda delle istruzioni da elaborare. Una nuova architettura di memoria offre una latenza inferiore, una larghezza di banda maggiore e la possibilità di unire molti core in un unico system-on-chip. Ogni core contiene anche la tecnologia Neon per accelerare le operazioni di Intelligenza Artificiale.

I clienti possono connettere fino a 128 core utilizzando l'interconnessione mesh a larghezza di banda elevata e a bassa latenza. Il core può essere utilizzato in un'ampia gamma di diversi dispositivi infrastrutturali. Secondo ARM, i chip potrebbero combinare da 64 a 128 core. Inoltre, il processore a 64 bit contiene anche core crittografici per l'esecuzione di crittografia e decrittografia.