Apple está trabajando en un chip de gráficos propio para el iPhone

La noticia no la dio Apple, sino la firma inglesa Imagination Technologies: es la compañía detrás de los chips de gráficos PowerVR que están en el corazón del iPhone, del iPad y, también, de dispositivos de otras marcas.

Imagination publicó hoy un comunicado en el que explica que recibió el aviso de Apple de que dentro de casi dos años dejará de requerir sus servicios como proveedor de chips de gráficos (GPU; los que permiten que un dispositivo muestre cosas en pantalla y, sobre todo, definen la calidad de sus gráficos para videojuegos, la eficiencia con la que procesan videos, etcétera); Apple, que aporta la mitad de su facturación, le anunció que está desarrollando un procesador propio, que competirá con el suyo, y que lo tendrá listo en dos años.

CPU, GPU, módem

Un smartphone moderno es un amasijo de procesadores, sensores y componentes de múltiples compañías, pero los más importantes son el procesador central (CPU), el de gráficos (GPU) y el de comunicaciones (módem).

Apple hoy diseña sus propios procesadores (la línea Ax que debutó con el primer iPad y cuyas generaciones sucesivas dieron vida a los posteriores dispositivos con iOS); lo hace gracias a la compra que hizo de la firma PA Semi en 2008, especialista en el diseño de microprocesadores. Toma los diseños base de CPU de la firma ARM y los modifica a su antojo. El chip A9X, por ejemplo, usa un set de instrucciones ARMv8-A creado por ARM, pero el diseño del chip es de Apple.

ARM es la compañía que crea los diseños base de los procesadores centrales (los CPU, a veces llamados APU) que usa el 99% de los dispositivos móviles modernos; no los fabrica (como hace Intel) sino que licencia su diseño a terceros, que los fabrican tal como los diseñó ARM, o los modifican y adaptan para su uso: son compañías como Qualcomm, Mediatek, Nvidia, Apple, Samsung, Huawei, Xiaomi, LG, Texas Instruments, Freescale, etcétera. Algunas compañías (Qualcomm, Apple o Samsung, entre otras), tienen una licencia más avanzada, que permite hacer un desarrollo propio siempre que sea compatible con el set de instrucciones base de ARM.

Para otros componentes, Apple (como sus competidores) usa otros proveedores: los módems (los chips que permiten al dispositivo conectarse con las redes de telefonía celular y Wi-Fi) que usa Apple son de Qualcomm y, más recientemente, de Intel; y hasta ahora venía usando los chips de gráficos PowerVR de Imagination. Ahora sumará un segundo chip "hecho en casa" (el de gráficos) y sólo le comprará a terceros el chip de comunicaciones. Nada impide, a largo plazo, que también pueda crear su propio módem.

El futuro de PowerVR

PowerVR es una de las plataformas de gráficos para celulares más antiguas del mercado; además de los dispositivos de Apple, los chips de gráficos PowerVR se pueden encontrar, por ejemplo, en equipos que usan CPU de MediaTek (otro fabricante de procesadores para móviles, como Qualcomm) y también los usó Intel.

Los PowerVR no son los únicos procesadores para gráficos del mundo ARM: compiten con los Adreno (de Qualcomm; se los compró a ATI en 2009); los Tegra de Nvidia (que hizo una adaptación de los chips para gráficos que se ven en las PC); y los Mali de ARM; así como se puede licenciar el diseño del CPU de ARM, se puede hacer también con el GPU Mali.

Imagination (cuyas acciones se desplomaron en la Bolsa de Londres después de conocerse la noticia de que Apple dejará de ser un cliente) dice que no cree que Apple pueda desarrollar un procesador propio de gráficos sin pagarle regalías por sus patentes, ya que Imagination fue una de las primeras compañías en crear chips gráficos; es difícil crear un procesador sin apelar a alguna de sus patentes; pero aún si fuera el caso (algo que se verá en dos años) el futuro de esta compañía -que echó a 350 personas en 2016- asoma bastante oscuro.

La mayoría de los fabricantes de smartphones y tabletas opta o por los gráficos de ARM (Mali, de buen rendimiento) o compra el paquete completo que vende Qualcomm (un CPU Snapdragon, por ejemplo, que se puede encontrar en la mayoría de los teléfonos móviles, tiene gráficos Adreno y un módem de Qualcomm). Nvidia intentó llevar su capacidad gráfica de la PC a los chips de móviles, pero no logró una presencia significativa en el mercado. Por eso ahora cambió su foco y usa esos procesadores para crear computadoras para autos autónomos (que necesitan mucha capacidad de cómputo, y para los que los chips de gráficos son ideales).

Para Imagination, quizá, el futuro está en ser adquirida por MediaTek, el único de los fabricantes "grandes" de CPU que no tiene su propia plataforma de gráficos (Apple está ahora diseñando la suya, Qualcomm tiene Adreno, etcétera).

Más integración

Para Apple, la decisión de tener su propio chip para gráficos implica un mayor costo en investigación y desarrollo pero, al igual que con el procesador central, le permite crear un componente ajustándolo en forma exacta a lo que quiere y necesita; y puede exprimir su rendimiento al máximo. Logra una mayor integración: no sólo crea su propio sistema operativo, también hace los componentes de hardware que le dan vida.

Un área que Apple seguramente explorará con este nuevo chip de gráficos que veremos en dos años es el de la realidad aumentada, que según Tim Cook (el CEO de Apple) será clave para la compañía en los próximos años.

Si además usa este GPU en toda la gama de productos que fabrica (iPhone, iPad, AppleTV y, como especulan muchos, una MacBook con procesador ARM y gráficos propios reemplazando a los procesadores de Intel que usa hoy) la relación costo beneficio se modifica a su favor.

Integrar más elementos de diseño propio es un camino que, con más o menos timidez, están haciendo otras compañías, todos basándose en el esquema de licenciamiento de ARM: Samsung y Huawei fabrican sus propios CPU -aunque no los usan para todos sus productos- basados en los diseños de ARM; LG y, en forma reciente, Xiaomi, están comenzando a hacer lo mismo. Por ahora sólo lo están haciendo con los CPU, pero no con los procesadores de gráficos: aquí lo compran hecho y apelan a los Mali o los PowerVR; es lo que venía haciendo Apple hasta ahora, y es lo que cambia con el anuncio de Imagination.

Si Samsung y Huawei comienzan a diseñar GPUs propios para sumarlos a los CPUs que ya están creando, le pondrán una mayor presión a largo plazo a compañías como Qualcomm o MediaTek, que hicieron su negocio vendiendo una solución integrada (CPU, GPU y módem en un mismo paquete); estas últimas tendrán que encontrar cómo convencer a los fabricantes de dispositivos que comprar un componente estándar es mejor (y no sólo más rentable) que hacer uno propio a medida.