Los chips que le permitieron relanzar los Mac a Apple

Apple Inc. tenía un problema. Mientras sus iPhones volaban de los estantes, las ventas de las computadoras Mac estaba estancadas. Los clientes no estaban encantados con su diseño o rendimiento.

Cinco años después, las ventas de los Mac están disparadas. El cambio se debe a un esfuerzo inusual de un año para construir una de las operaciones de diseño de chips más avanzadas dentro del fabricante de dispositivos más conocido del mundo.

Dirigida por un antiguo ingeniero de Intel y ejecutivo de IBM llamado Johny Srouji, la división de semiconductores de Apple lanzó un proyecto arriesgado para reemplazar los procesadores Intel que impulsaron las computadoras portátiles y de escritorio de Apple durante 15 años con chips diseñados en casa.

Esos chips M1, que son mucho más eficientes energéticamente que los de Intel, permitieron que los Mac funcionaran mucho más rápido y generaran menos calor, sentando las bases para el resurgimiento de la línea de computadoras de Apple. La empresa ahora ha ganado el control de un componente esencial justo cuando las interrupciones en la cadena de suministro causan desorden en el resto del mercado de chips.

La operación de chips de Srouji, que ya diseñó chips que alimentan los iPhones, ha ayudado a Apple a mejorar la rentabilidad de sus teléfonos inteligentes y computadoras. También ha posicionado a Apple para pasar a posibles productos futuros, como un automóvil o auriculares de realidad extendida.

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La cuarta y última versión de la familia M1, la M1 Ultra, debutó el mes pasado y está diseñada para los Mac de alta gama dirigida a profesionales de gráficos y video.

Otros gigantes tecnológicos ahora están tratando de emular el enfoque de Apple. Tesla, Amazon y Meta Platforms, están trabajando en su propio silicio mientras buscan necesidades informáticas más poderosas para aplicaciones especializadas como automóviles sin conductor, centros de datos y realidad virtual. Mientras tanto, los proveedores de chips como Intel se esfuerzan por modificar su estrategia en respuesta, invirtiendo mucho para poder fabricar chips diseñados por otros.

Decidir despedir a un proveedor crucial y llevar su producción internamente puede ser una encrucijada dolorosa para cualquier empresa. El éxito del Sr. Srouji en la construcción de los chips M1 estaba lejos de ser una certeza, especialmente porque la pandemia de coronavirus amenazó el lanzamiento en 2020.

Sacar los chips M1 requirió que Apple reescribiera la forma en que operaba para evitar demoras por la pandemia. Apple tuvo que recurrir a 14 años de trabajo detrás de escena del Sr. Srouji, quien había construido el equipo de chips de 45 personas a varios miles de kilómetros en todo el mundo, incluida su tierra natal de Israel.

“Lo que aprendí en la vida: piensas en todas las cosas que puedes controlar y luego tienes que ser flexible, adaptable y lo suficientemente fuerte para navegar cuando las cosas no salen según lo planeado”, dijo el Sr. Srouji, vicepresidente senior de Apple. tecnologías de hardware, en una rara entrevista. “Covid fue uno, por ejemplo”.

Después de unirse a Apple en 2008, Srouji, que ahora tiene 57 años, inicialmente desarrolló chips para el iPhone. Su enfoque de diseñar el chip para las necesidades específicas de Apple para el dispositivo permitió a la empresa crear un chip más potente, pero eficiente, que usar uno listo para usar de un proveedor que debe cumplir con los requisitos para uso general.

Tales cosas son importantes en un dispositivo que depende de las baterías para funcionar y se usa durante horas para ejecutar tareas que requieren un gran esfuerzo del procesador, como videos y juegos. El resultado: los propios chips de Apple para iPhone a partir de 2010, basados ​​en los fundamentos de ARM Ltd., ayudaron a aumentar la duración de la batería y permitieron una mejor integración del software para superar los límites del rendimiento de otras funciones, como su sistema de cámara, que ejecuta algoritmos complejos. para mejorar la iluminación y el enfoque de las fotos.

Siguiendo esa estrategia, Apple se ha convertido en un "gigante de los semiconductores", según Wayne Lam, analista de CCS Insight, quien estima que el gasto de Apple el año pasado en sus semiconductores internos la ubicaría como la 12ª empresa de chips más grande del mundo por ingresos. El cambio radical hace que Intel dirija parte de su atención para asumir el trabajo por contrato de fabricación de chips diseñados por empresas que alguna vez compraron chips diseñados por Intel.

“Parecía un poco loco, al principio, que realmente pudieran considerar echar a Intel”, dijo Mike Demler, un analista independiente que ha seguido la industria de los semiconductores durante casi 50 años. En cambio, agregó: “Los ha convertido en una plataforma más dominante en general”.

En 2017, mientras Apple cosechaba los frutos de su éxito con sus chips en el iPhone y el Apple Watch, enfrentaba una reacción violenta de los clientes por su línea de Mac y la percepción de que se estaba quedando atrás.

Los ejecutivos de Apple convocaron una mesa redonda de bloggers de tecnología para hacer algo que la compañía rara vez hacía: disculparse públicamente por las deficiencias en las Mac de alta gama dirigidas a profesionales y prometer que se estaban trabajando en mejores productos. Pero las críticas fueron más allá de las computadoras de alta gama de Apple.

Meses después del mea culpa, las nuevas computadoras portátiles que aún incluían chips Intel fueron criticadas por un rendimiento decepcionante, incluida la potencia informática que se retuvo para evitar que las máquinas se sobrecalentaran. Apple luego emitió una actualización de software para solucionar el problema. Las ventas de Mac se estancaron y palidecieron en comparación con el negocio del iPhone, que representaba casi dos tercios de los ingresos de la empresa.

Algunos observadores de la industria han sugerido que los propios errores de Intel pueden haber forzado la mano de Apple. El ritmo de innovación de Intel se había desacelerado y la calidad se resintió.

“Fue anormalmente malo”, dijo el ex ingeniero de Intel François Piednoël en 2020 por la publicación de la industria PC Gamer. “Nuestros amigos de Apple se convirtieron en los principales solucionadores de problemas en la arquitectura. Y eso salió muy, muy mal. Cuando su cliente comienza a encontrar casi tantos errores como usted mismo, no está conduciendo al lugar correcto”.

El Sr. Piednoël confirmó los comentarios y agregó que Intel ahora se beneficia de un nuevo liderazgo y ha realizado mejoras.

Después de descartar inicialmente los diseños de chips internos de Apple, Intel indicó que se estaba tomando en serio la amenaza competitiva. “Hicieron un trabajo bastante bueno”, dijo el CEO de Intel, Pat Gelsinger, el otoño pasado durante una entrevista con “Axios on HBO”. “Entonces, lo que tengo que hacer es crear un chip mejor que el que pueden hacer ellos mismos. Espero ganar esta parte de su negocio”.

Intel en un comunicado reiteró que la compañía se enfoca en desarrollar y fabricar procesadores que superen a los de sus rivales. “Ningún otro proveedor de silicio puede igualar la combinación de rendimiento, compatibilidad de software y opciones de factor de forma que ofrecen los sistemas con tecnología Intel”, dijo la compañía.

La transición a los propios chips de Apple amenazó con causar dolores de cabeza a los ingenieros de software de la empresa, que durante más de una década dependía de los chips de Intel para sus computadoras Mac.

Ahora esos programadores tenían que escribir software que pudiera funcionar tanto en los chips antiguos como en los nuevos, un problema con el que la empresa había luchado en 2006, cuando se pasó a los chips Intel de un sistema anterior conocido como PowerPC. Esa transición implicó numerosas revisiones de última hora a la placa de circuito principal de la computadora portátil, según una persona involucrada en ese esfuerzo. “Mucha gente tenía miedo de que tuviéramos el mismo problema”, dijo esta persona.

El Sr. Srouji reconoció que el cambio de estrategia enfrentó un fuerte debate dentro de la empresa: los fabricantes de computadoras simplemente no habían diseñado tales componentes internamente antes. El riesgo era grande: un paso en falso sería vergonzoso y costoso.

Parte del desafío al que se enfrentó su equipo fue satisfacer la gama y las necesidades de las computadoras que ofrece la empresa, desde una MacBook Air básica de $999 hasta computadoras de escritorio de alta gama que cuestan miles de dólares.

Mientras los ingenieros de hardware de Apple buscaban diseñar los chips de la manera más eficiente posible para sus necesidades particulares, los diseñadores de software de la compañía ajustaron las computadoras para favorecer las especificaciones que más deseaba, como gráficos fluidos para videojuegos.

“En primer lugar, si hacemos esto, ¿podemos ofrecer mejores productos?” dijo el Sr. Srouji sobre el debate. “Esa es la pregunta número uno. No se trata del chip. Apple no es una empresa de chips”.

Luego, dijo, el equipo tenía que averiguar si podía entregar y ejecutar mientras desarrollaba el músculo para manejar más productos y predecir hacia dónde se dirigía la tecnología. Apple necesitaría mantenerse al tanto del desarrollo de componentes para productos de próxima generación mientras bombea cientos de millones de dispositivos al año.

“No lo hago una vez y lo llamo un día”, dijo Srouji. “Es año tras año tras año. Eso es un gran esfuerzo”.

Al final, Apple decidió expandir su estrategia de chips de iPhone a las Mac, creando una arquitectura escalable de silicio desde los chips del iPhone hasta los que se usan en las computadoras y trabajando para garantizar que su software funcionara de forma nativa desde el primer día. Un ejército de desarrolladores de software de terceros ya estaba familiarizado con sus chips, lo que ayudó en la transición, y Apple desarrollaría tecnología para que las Mac con chips M1 pudieran usar programas desarrollados para Mac con tecnología Intel.

Un exgerente de ingeniería dijo que el equipo del Sr. Srouji se había vuelto fundamental para el desarrollo de productos y que su influencia creció silenciosamente a lo largo de los años, especialmente cuando demostró la capacidad de equilibrar las necesidades de ingeniería y los imperativos comerciales.

A lo largo de los años, Apple gastó miles de millones entre la inversión en I+D y la adquisición de empresas más pequeñas para reforzar su equipo de chips, incluido Palo Alto Semiconductor, conocido por sus habilidades con microprocesadores que consumen pequeñas cantidades de energía.

Desde 2015, el Sr. Srouji ha sido parte del pequeño grupo de informes directos del presidente ejecutivo de Apple, Tim Cook. En 2019, se rumoreaba que estaba compitiendo para regresar a Intel como director ejecutivo cuando la empresa tropezó.

Fuera de la sede de Apple en Cupertino, California, Srouji es un autoproclamado entusiasta de los autos al que le gusta la ingeniería alemana. Le gustan sus autos como sus papas fritas, dijo: “Rápido y furioso”. Entre sus gerentes y terceros, el Sr. Srouji es conocido por exigir verdades duras con el axioma de que sus reuniones se centran en los problemas, no en los éxitos.

Aart de Geus, CEO de Synopsys Inc., que ayuda a Apple y otras empresas con el rendimiento del silicio, dice que en cada reunión que recuerda con Srouji, el ejecutivo ha animado a los participantes a seguir mejorando. “Solo les interesa lo mejor”, dijo de Geus.

Una de las mayores preocupaciones surgió con la llegada de Covid-19, que amenazó con descarrilar años de preparación antes del debut de los chips M1 en el otoño de 2020. Las empresas estadounidenses implementaron mandatos de trabajo remoto justo cuando Apple iba a comenzar arduas pruebas para validar los chips antes de entrar en producción, un proceso que requiere mucha mano de obra y que involucra a ingenieros acurrucados sobre microscopios para inspeccionar la calidad del primer silicio.

Retrasar el progreso de nuevos chips no era una opción. Entonces, el Sr. Srouji trabajó para diseñar un nuevo proceso de prueba sobre la marcha. El equipo instaló cámaras en los laboratorios para que los ingenieros pudieran inspeccionar los chips de forma remota, dijeron personas familiarizadas con el trabajo. Fue el tipo de cambio que alguna vez habría sido difícil de imaginar de Apple, donde el secreto y el control son primordiales.

En parte, la operación pudo girar sin problemas porque el equipo del Sr. Srouji está repartido por todo el mundo, ya está acostumbrado a realizar negocios a través de videollamadas y a trabajar en diferentes zonas horarias mientras coordinaba el trabajo en lugares remotos como San Diego y Munich, Alemania, dos lugares donde la compañía está invirtiendo miles de millones para expandirse y diseñar chips para sus capacidades de tecnología inalámbrica.

Cuando los chips pasaron la validación final en 2020, la producción comenzó en las fábricas dirigidas por Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., el gigante de la fabricación de silicio que también fabrica chips para Intel. El acuerdo permitió a Apple reducir los costos asociados con la compra de chips de un proveedor como Intel, dijo Lam, analista de CCS Insight. “Claramente están ahorrando dinero”, dijo.

Durante el lanzamiento anual de productos de Apple, en noviembre de 2020, los ejecutivos hicieron sus presentaciones a través de videos pregrabados. La del M1 del Sr. Srouji, filmada en un laboratorio de la empresa, ofreció detalles esenciales sobre las capacidades del nuevo chip antes y declaró: "M1 es un chip innovador para Mac".

Las primeras computadoras en obtener los chips M1 fueron los modelos MacBook Air y Mac Mini que salieron a la venta poco después, seguidos en 2021 por computadoras de mayor rendimiento que se ofrecen con M1 Pro y M1 Max. El primer chip M1 tenía 16 mil millones de transistores.

Esa cifra solo crecer más con más versiones compatibles del M1. El M1 Ultra, presentado en la versión de $3,999 del computadora MacStudio esta marzo pasado, tiene 114 mil millones transistores y tiene un unidad de procesamiento gráfico que es ocho veces el tamaño de la que está en el M1 originales.

En el estilo clásico de Apple, el Sr. Srouji se mantuvo en silencio sobre lo que el futuro podría sostener, incluso si Apple ha desarrollado su propio poderoso procesador para un coche autónomo, similar al que ha desarrollado Tesla.

“No voy a hablar de nada de eso”, dijo riéndose.