Sprzęt Macintosha - Macintosh hardware

Wnętrze oryginalnego 20- calowego iMaca G5 . Widać wiele elementów sprzętowych.

Sprzęt Macintosha (lub Maca ) jest produkowany wyłącznie przez firmę Apple Inc. , która określa wewnętrzne systemy , projekty i ceny. Apple bezpośrednio zleca produkcję sprzętu zewnętrznym firmom OEM , zachowując wysoki stopień kontroli nad produktem końcowym. Apple kupuje niektóre komponenty hurtowo od zewnętrznych producentów. Obecny Mac rodzina produktów wykorzystuje Intel x86-64 procesorów , jednak jest ona przejściem do firmy Apple krzemu począwszy od roku 2020, przy czym przejście zaplanowane do końca w 2022 r modelach Wszystko Mac statek z co najmniej 8 GB pamięci RAM w standardzie. Obecne komputery Mac używają AMD Radeon lub zintegrowanej grafiki. Komputery Mac zawierają dwa standardowe porty przesyłania danych: USB i Thunderbolt . USB został wprowadzony w 1998 roku w iMacu G3 i jest dziś wszechobecny; Thunderbolt jest przeznaczony dla urządzeń o wysokiej wydajności, takich jak zewnętrzne karty graficzne.

Architektura procesora

Oryginalny Macintosh używał Motoroli 68000 , 16/32-bitowego (32-bitowego wewnętrznego) procesora CISC , który działał z częstotliwością 8 MHz. Zarówno Macintosh Portable, jak i PowerBook 100 używały wersji 16 MHz. Macintosh II był wyposażony w pełny 32-bitowy procesor Motorola 68020 , ale ROM-y Mac w tym czasie zawierały oprogramowanie, które obsługiwało tylko 24-bitowe adresowanie pamięci, a zatem wykorzystywało tylko ułamek możliwości adresowania pamięci układu, chyba że zastosowano poprawkę oprogramowania. Komputery Mac z tym ograniczeniem były określane jako nie „czyste 32-bitowe”. Następca Macintosha IIx wprowadził procesor Motorola 68030 , który dodał jednostkę zarządzania pamięcią . 68030 nie miał wbudowanej jednostki zmiennoprzecinkowej (FPU); w ten sposób komputery Macintosh z '030 zawierały oddzielną jednostkę — albo 68881 albo 68882 . Modele o niższych kosztach obyło się bez, chociaż zawierały gniazdo FPU, jeśli użytkownik zdecyduje się dodać je jako opcję. Pierwszym „32-bitowym czystym” komputerem Macintosh, który mógł używać 32-bitowego adresowania pamięci bez poprawki oprogramowania, był IIci. W 1991 roku Apple wypuściło pierwsze komputery zawierające procesor Motorola 68040 , który zawierał jednostkę zmiennoprzecinkową w głównym procesorze. Ponownie, tańsze modele nie miały FPU, ponieważ zamiast tego były oparte na okrojonej Motoroli 68LC040 .

Po 1994 roku Apple używało linii procesorów PowerPC, zaczynając od PowerPC 601 , które później zostały zaktualizowane do 603 i 603e oraz 604, 604e i 604ev . W 1997 roku Apple wprowadził swój pierwszy komputer oparty na znacznie ulepszonym procesorze PowerPC G3 ; nastąpiło to w 1999 roku z PowerPC G4 . Ostatnią generacją procesora PowerPC, który miał zostać wprowadzony, był 64-bitowy PowerPC 970FX („G5”) , wprowadzony w 2003 roku. Podczas przechodzenia na PowerPC zespół „Cognac” firmy Apple napisał emulator 68030-do-PowerPC, który uruchamiał się bardzo wcześnie podczas ładowania systemu operacyjnego. Początkowo emulacja była bardzo powolna, ale późniejsze wersje wykorzystywały emulator dynamicznej rekompilacji, który zwiększał wydajność poprzez buforowanie często używanych sekcji przetłumaczonego kodu. Szacuje się, że pierwsza wersja systemu operacyjnego dostarczona z najwcześniejszymi systemami PowerPC działa w 95% w emulacji. Późniejsze wersje systemu operacyjnego zwiększały procent natywnego kodu PowerPC, dopóki system OS X nie sprowadził go do 100% natywnego.

Procesor PowerPC 604 wprowadził symetryczne przetwarzanie wieloprocesorowe (SMP) na platformę Macintosh, z dwoma modelami Power Macintosh 9500 i 9600 wyposażonymi w PowerPC 604e . Procesor G3 nie był zgodny z SMP, ale G4 i G5 były, a Apple wprowadził wiele dwuprocesorowych komputerów G4 i G5 Power Mac. Najwyższej klasy Power Macintosh G5 wykorzystuje do dwóch dwurdzeniowych procesorów, co daje łącznie cztery rdzenie.

6 czerwca 2005 r. Steve Jobs ogłosił, że firma rozpocznie przenoszenie linii komputerów Macintosh z mikroprocesorów PowerPC na Intel (przejście zostało zakończone 7 sierpnia 2006 r.) i zademonstrował wersję Mac OS X działającą na komputerze z procesorem Intel. Procesor Pentium 4 . Na komputerach Mac z procesorami Intela można uruchamiać oprogramowanie Macintosh skompilowane dla procesorów PowerPC przy użyciu dynamicznego systemu tłumaczenia znanego jako „ Rosetta ”. Od OS 10.7 Rosetta nie jest opcją.

Pierwszymi komputerami Mac z procesorami Intela były iMac i 15-calowy MacBook Pro, oba ogłoszone na konferencji i wystawie Macworld w styczniu 2006 r. Przez cały rok Mac mini przechodził na architekturę Intela, a użytkownicy mieli do wyboru albo Core Solo. lub procesory Core Duo . Linia produktów iBook została wycofana przez MacBooka, a 7 sierpnia 2006 r. Power Mac G5 został wycofany na rzecz Maca Pro opartego na nowym procesorze Intel Xeon „Woodcrest”. Xserve również przeniesione do Intel Xeon „Woodcrest”. W drugiej połowie 2006 roku firma Apple wprowadziła na rynek nowe linie komputerów iMac i MacBook z procesorem Core 2 Duo.

W 2020 roku firma Apple ogłosiła przejście na krzemowe Apple , powracając do RISC i zapewniając zgodność z iPhone , iPod Touch , iPad , Apple Watch i Apple TV (czwarta generacja i nowsze), z których żadna nie istniała w czasie przejścia na technologię Intel .

Możliwość rozbudowy i łączność

Krytycy Apple zawsze krytykowali fakt, że komputerów Mac nie można uaktualnić, podobnie jak większość komputerów PC. Podczas gdy większość komputerów PC korzysta z płyty głównej, zasilacza i obudowy w formacie ATX , Apple unika popularnych standardów, aby zapewnić zespołowi projektowemu maksymalną elastyczność. Jednak Apple używa procesorów Intel , a także standardowych w branży pamięci, dysków i urządzeń peryferyjnych. Jednak ich przejście na własne procesory może spowodować naruszenie modułowości.

Historycznie komputery Mac nie były projektowane do rozbierania. Od czasu oryginalnego, zamkniętego komputera Macintosh w 1984 roku firma Apple zawsze preferowała, aby aktualizacje odbywały się poza obudową. Podczas gdy użytkownicy komputerów PC otwieraliby komputer, aby zainstalować drugi dysk twardy, użytkownicy komputerów Mac po prostu podłączaliby zewnętrzny dysk twardy do komputera; powoduje to niewielkie koszty, a zewnętrzny dysk twardy działa wolniej, ale jest łatwiejszy w obsłudze dla przeciętnego użytkownika.

Ze względu na unikalne projekty komputerów Mac większość zadań związanych z otwieraniem komputera jest przekazywana technikom certyfikowanym przez Apple; w przeciwnym razie gwarancja na maszynę jest nieważna. Jednak wieże Apple (takie jak Mac Pro) umożliwiają dostęp do wszystkich wewnętrznych elementów systemu, umożliwiając użytkownikom dodawanie lub zastępowanie typowych elementów, takich jak pamięć, napędy lub karty rozszerzeń.

Wewnętrzne gniazda

Najwcześniejszą formą wewnętrznej rozbudowy Macintosha było bezpośrednie gniazdo procesora (PDS), obecne od SE. Był to w zasadzie skrót do gniazda procesora , a nie do magistrali – co oznaczało również, że części do gniazda PDS były powiązane z konkretnym modelem Macintosha, z godnym uwagi wyjątkiem gniazda LC PDS, które zostało znormalizowane w całej linii LC. Gniazdo PDS może być używane do aktualizacji procesora, kart Ethernet, karty Apple IIe lub kart graficznych. Ostatnią linią komputerów Macintosh z gniazdami PDS była pierwsza generacja komputerów Power Mac.

Pierwszym Macintoshem wyposażonym w magistralę do rozbudowy był Macintosh II w postaci sześciu gniazd NuBus (parallel 32-bit bus). NuBus został porzucony na rzecz PCI w Power Macach drugiej generacji, a G4 wprowadził 64-bitowe gniazda PCI, a także gniazdo AGP dla kart graficznych. Power Mac G5 szybko wprowadził gniazda PCI-X , które były krótkotrwałe, ponieważ ostateczna wersja G5 i Mac Pro używają PCI Express do obsługi grafiki i rozbudowy.

W 2013 roku, wraz z premierą zaktualizowanego komputera Mac Pro, żaden komputer Mac nie miał żadnych slotów. Jednak wraz z przeprojektowaniem w 2019 roku zostało to przywrócone.

Procesory

Mac Pro jest wyposażony w procesory Intela, które można aktualizować, chociaż Apple oficjalnie tego nie obsługuje.

Power Mac G3, podobnie jak pierwszy Power Mac G4, miał procesor z gniazdem, który można było ulepszyć. Od tego czasu komputery Power Mac miały procesor(y) na karcie-córce. Wszystkie inne komputery Mac, w tym Mac mini , większość komputerów iMac i wszystkie notebooki Apple, mają procesor na stałe przylutowany do płyty głównej. Nie powstrzymało to jednak firm takich jak Daystar i Sonnet przed wprowadzaniem na rynek aktualizacji procesorów dla prawie każdego systemu.

Od stycznia 2020 r. komputery Mac z krzemem Apple używają SoC , których nie można aktualizować za pomocą praktycznych środków. Nie wiadomo, czy w przyszłości pojawią się krzemowe SoC firmy Apple.

Pamięć

W przypadku pamięci Apple zastosował standardowe moduły SIMM (30 i 72-stykowe), własne 168-stykowe DIMMy , a później, standardowe w branży SDRAM i DDR . W miarę upływu czasu prędkość rosła.

Od stycznia 2020 r. tylko 27-calowy komputer iMac i Mac Pro umożliwiają użytkownikowi zwiększenie pamięci przez drzwiczki dostępu lub zdejmowany panel. Wszystkie MacBooki z procesorami Intela mają wlutowaną pamięć, a 21,5-calowy iMac, iMac Pro (oba tylko z Intelem) i Intel Mac Mini mają pamięć RAM z możliwością rozbudowy, ale wymagają demontażu.

Przejście na SoC na krzemie Apple uniemożliwia modernizację pamięci bez wymiany SoC , gdzie modernizacja jest niepraktyczna, jeśli w ogóle jest możliwa. Obecnie nie wiadomo, czy krzemowy Mac Pro firmy Apple będzie miał pamięć RAM w SoC, czy moduły pamięci RAM, które można aktualizować.

Dyski

Najwcześniejsze komputery Macintosh używały zastrzeżonego portu szeregowego (19-pinowego złącza D-subminiaturowego ) dla zewnętrznych dyskietek lub dysków twardych , dopóki SCSI nie zostało wprowadzone w Macintosh Plus . SCSI pozostawał preferowanym nośnikiem dysków do komputerów Macintosh do połowy lat 90., kiedy wprowadzono tańsze dyski ATA , najpierw w modelach budżetowych, a następnie w całej gamie. Komputery Mac używały również Serial ATA do wewnętrznych dysków twardych i napędów optycznych oraz FireWire lub USB 2.0 do dysków zewnętrznych. Obecnie wszystkie notebooki, Mac Mini i większość iMaców ma pamięć masową bezpośrednio lutowaną. Kilka iMaców, a także iMac Pro i Mac Pro mają ulepszenia, ale dwa pierwsze wymagają bardzo obszernego demontażu, podczas gdy dostęp do Maca Pro jest możliwy bez użycia śrubokręta, jednak moduły są zastrzeżone. Wewnątrz komputera Mac Pro znajduje się wewnętrzne złącze SATA, dzięki czemu można podłączyć inny dysk SATA.

Od 1984 do 1998 większość komputerów Mac była wyposażona w stację dyskietek. Komputer iMac kontrowersyjnie usuwa napęd dyskietek iz dzisiejszej perspektywy jest uważany za czynnik przyczyniający się i przyspieszył przejście z dyskietki.

Wszystkie komputery Mac miały napęd optyczny od 1997 do 2008 roku, kiedy wprowadzono MacBook Air bez niego. Napędy optyczne zostaną później usunięte z innych produktów, Mac Mini w 2011 roku, MacBooka Pro i iMaca w 2012 roku, a Mac Pro w 2013 roku.

Mac OS X, rozumie systemy plików Mac OS Standard i Mac OS Extended . Może również używać dysków sformatowanych w systemach plików Windows FAT lub NTFS , a także w systemie plików Unix . Obecnie wersje beta systemu Mac OS X Leopard obsługują ZFS tylko do odczytu , a płatni członkowie Apple Developer Connection uzyskują dostęp do opracowywanego sterownika ZFS do odczytu i zapisu.

Urządzenia peryferyjne

Pierwsze komputery Mac (Macintosh i Macintosh 512K) wykorzystywały własne złącza klawiatury i myszy. Apple Desktop Bus (ADB) został wprowadzony z Macintosh II i Macintosh SE. Było to standardowe złącze wejściowe dla klawiatur i myszy, dopóki USB nie zostało wprowadzone do iMaca. Ostatnim Macintoshem, który miał ADB, był Power Macintosh G3 (niebieski i biały) , obok standardowego USB. Do lutego 2005 r. notebooki PowerBook G4 i iBook G4 nadal używały protokołu ADB do komunikacji z wbudowanymi klawiaturami i gładzikami, jednak nie zawierały żadnych zewnętrznych złączy ADB.

Większość komputerów Mac od dawna jest sprzedawana z jednoprzyciskową myszą . Zmieniło się to w sierpniu 2005 r., kiedy Apple wypuścił czteroprzyciskową mysz Mighty Mouse (wersja bezprzewodowa została udostępniona 25 lipca 2006 r.) i zaczął ją dostarczać z nowymi komputerami stacjonarnymi Mac. Pod koniec 2009 r. zaczęli również oferować mysz Multi-Touch Magic Mouse , zdolną do odbierania gestów palcami dotykowymi. Począwszy od nowego iMaca G5 wydanego w październiku 2005 roku, Apple zaczął dołączać do odpowiednich modeli wbudowane kamery iSight oraz interfejs centrum multimedialnego o nazwie Front Row, który może być obsługiwany za pomocą pilota w celu uzyskania dostępu do multimediów przechowywanych na komputerze. Zostało to później przerwane.

Inne starsze złącza peryferyjne dla komputerów Macintosh obejmują porty szeregowe RS-432, GeoPort i port AAUI do pracy w sieci.

W latach 2006-2019 firma Apple używała złącza MagSafe w co najmniej jednym notebooku. W 2015 roku MacBook został wprowadzony do ładowania przy użyciu USB-C, z MacBookiem Pro korzystającym z tego złącza w 2016 roku, a MacBook Air w 2018 roku. Jednak starszy MacBook Air ze złączem MagSafe był nadal produkowany do lipca 2019 roku. na iPhonie pojawił się niepowiązany MagSafe .

Sieć

Wczesne komputery Mac wykorzystywały wbudowane porty szeregowe dla LocalTalk , które tworzyły szybką (w tamtym czasie) sieć między dwoma komputerami. Później dodano zmodyfikowany port AUI o nazwie Apple Attachment Unit Interface, aby zapewnić bardziej przyjazną dla użytkownika wersję okablowania i adapterów 10BASE2 , z wersją Apple znaną jako FriendlyNet. Ponieważ była to implementacja warstwy fizycznej Ethernet , była ona obojętna na używane protokoły - i umożliwiała łączenie komputerów Macintosh przy użyciu protokołu LocalTalk, TCP/IP lub innych protokołów, zakładając, że jest to obsługiwane przez programy. W końcu, gdy Ethernet przez skrętkę stał się dominującą metodą łączenia komputerów, wszystkie komputery Mac przyjęły jako standard znane obecnie modułowe 8-pinowe gniazdo modułowe . Adaptery Fibre Channel są również dostępne dla komputerów Mac Pro i wycofanych z produkcji Xserve, zazwyczaj do łączenia z dużymi podsystemami pamięci masowej i/lub aplikacjami multimedialnymi o dużej przepustowości.

Firma Apple wprowadziła sieć bezprzewodową 802.11 do komputerów Mac w lipcu 1999 roku, z technologią AirPort wbudowaną w iBooka . To byłby wprowadzony do Power Mac G4 w sierpniu iMac października i PowerBook G3 w lutym 2000. W 2003 roku został zaktualizowany do 802.11g -Kompatybilny AirPort Extreme . 802.11n pojawił się po raz pierwszy w 2006 roku, z bardziej powszechnym przyjęciem od 2007 do 2009 roku. 802.11ac został wprowadzony do większości komputerów Mac w 2013 roku, a Mac Mini otrzymał go w następnym roku.

802,11 nie stać uniwersalnym aż do większości modeli komputerów Mac w 2004 roku, z Mac Pro otrzymania zintegrowane w 2009. eMac nigdy otrzymaniu zintegrowana karta AirPort, a brak możliwości WiFi każdy istniał dla Xserve .

Komputery Mac z obsługą IEEE 1394 (inaczej FireWire) zapewniają domyślnie łączność TCP/IP przez ten interfejs, umożliwiając dwóm komputerom łatwe utworzenie szybkiego połączenia za pomocą jednego kabla FireWire.

Wideo

Do podłączania wyświetlaczy firma Apple używała złącza DA-15 we wszystkich modelach przed Blue and White Power Mac G3 , który używał złącza VGA . Oryginalny Power Mac G4 oparty na AGP używał VGA, uzupełnionego portem DVI ; Jednak prawie wszystkie późniejsze komputery Mac używały złącza Apple Display Connector oprócz portu VGA lub DVI , dopóki ostatnie wersje Power Mac G5 nie były standardowo wyposażone w dwa porty DVI. Apple dołącza adaptery DVI-VGA do swoich komputerów wyposażonych w DVI. Wraz z wydaniem unibody MacBook Pro, DVI został wycofany na rzecz DisplayPort .

Mniejsze laptopy, takie jak iBooks i 12-calowy PowerBook G4 oraz późniejsze generacje Maca mini, nie miały wystarczającej ilości miejsca, aby zmieścić pełnowymiarowe złącze VGA lub DVI. -VGA lub mini-DVI, przeznaczone do użytku z adapterem. Jednak nawet Mini-DVI był zbyt duży dla oryginalnego MacBooka Air . Zamiast tego był wyposażony w port micro-DVI i był dostarczany z adapterem. MacBook Air był jedyny Mac, który kiedykolwiek używał tego złącza, dopóki nie został wycofany na korzyść DisplayPort.Oryginalne złącze DisplayPort nigdy nie było używane na komputerach Mac, zamiast tego Apple zdecydował się stworzyć i ujednolicić miniaturową wersję złącza: mini-DisplayPort.

W 2011 roku Apple wprowadził złącze Thunderbolt i jest obecnie ich głównym wyjściem wideo. Od tego czasu przekształciło się to w nowsze formy pioruna, a komputery Mac obsługują również DisplayPort i HDMI.

Komputery Mac z procesorem PowerPC w większości wymagały kompatybilnych kart graficznych. Obecne komputery Mac z procesorami Intel mogą korzystać z dowolnej karty graficznej zgodnej z EFI ; normalne karty graficzne PC będą działać tylko wtedy, gdy użytkownik uruchomi system Microsoft Windows . Niektórym hakerom udało się jednak „flashować” karty PC do pracy z systemem Mac OS X w sprzęcie Apple.

Zobacz też

Bibliografia