Еще один “NeXT”, или сопроцессор для фитнеса (Apple M7)

Внутри iPhone 5s, iPad mini 2 и iPad Air, кроме Apple A7, во имя пользователя и красоты трудилось десятка полтора микросхем разного назначения от разных производителей, но только один из них, сопроцессор движения от NXP, удостоился представления Филом Шиллером и получил “яблочный” псевдоним – Apple M7… NXP Semiconductors была основана в 1953 году, до 2006 года входила в состав Philips и называлась Philips Semiconductors. В 2006 обрела независимость и сменила название на NXP (Next eXPerience). Из-за чего я и позволил себе упомянуть в заголовке “NeXT”. Штаб-квартира компании уютно расположилась в Эйндховене, Нидерланды – но фабрики, офисы и центра исследований и разработки NXP разбросаны по всему миру.

В свое время компания поглотила нескольких хороших знакомых Apple (в июне 1999 VLSI Technology, в 2015 – Freescale Semiconductor). Пятый в мире по значению производитель и разработчик полупроводников.

Сопроцессор движения, известный как Apple M7, которому в Apple присвоили кодовое наименование “Oscar”, на самом деле был разработан NXP Semiconductors, и назывался NXP LPC18A1. При чем тут Apple, и почему его назвали Apple M7?

Это продолжение серии про процессоры от Apple. Предыдущие части:

Первая часть: В тени Apple A4;
Вторая часть: Рождение “яблочного” процессора;
Третья часть: Возвращаясь к началу начал: Apple A6/A6X (Swift);
Четвертая часть: Cyclone приходит на смену Swift (в Apple A7).

NXP LPC18A1

В публичных справочниках NXP Semiconductors микроконтроллера на основе ARM Cortex-M3 с индексом LPC18A1 отсутствовал. Подобные изделия относились к серии LPC1800, но более точной информации про LPC18A1 в открытом доступе не было.

В “яблочных” СМИ предположили, что “A1” на видимой поверхности крошечного чипа – это “Apple A1”. Не угадали: следующая версия, публично известная под именем Apple M8, была LPC18B1, но эта ошибка привела к совершенно правильным выводам: чип был разработан по заказу Apple и для Apple. И это было только начало большой и выгодной дружбы.

Apple M7:

Чип производился по технологии 90 нм, но микроконтроллеры на основе ARM Cortex-M3 в индустрии были на очень хорошем счету.

Зачем нужен Apple M7

За функции, выполнение которых Apple M7 брал на себя, до него отвечали блоки внутри систем-на-чипе. Компас, гироскоп и акселерометр стали частью мобильных устройств компании уже давно, они активно использовались, и обладали неплохим аппетитом.

В случаях когда возникала необходимость обратиться к одному из них, а устройство находилось в состоянии сна, приходилось включать всю систему-на-чипе. Это требовало времени (хоть и не слишком продолжительного), и энергозатрат.
Способность следить за изменением положения клиента в пространстве была ценным свойством, но ей старались не злоупотреблять, и множество блестящих идей о том как можно было бы распорядиться этим богатством приходилось откладывать до лучших времен.

Вынесение шпионского ансамбля за пределы системы-на-чипе открывало дорогу для их реализации. Теперь, для реакции на изменение положения клиента в пространстве, будить систему-на-чипе не требовалось, крошечный чип (потребляющий на порядок порядков меньше энергии) постоянно был в состоянии полной готовности, а система-на-чипе при этом могла спать спокойно. Микроконтроллер все делал сам: собирал и обрабатывал данные полученные от датчиков, и даже сохранял её для доклада CPU.

Кроме того, в Apple уже началась разработка одного очень перспективного продукта, для которого эти возможности были жизненно важны. Теперь их можно было отработать до блеска, опробовать в реальных жизненных ситуациях и довести до совершенства.

Фил Шиллер назвал две области применения для этого чипа: фитнес и защита здоровья, но они не были единственными. Едва ли не более важная работа ждала этот чип в области навигации. Чип позволяющий угадать как именно движется владелец устройства (пешком, на машине или общественном транспорте, бежит, летит на самолете) – чувствуете сколько безумно интересных применений чуть ли не напрашивается?

Core Motion

Теперь, когда устройство могло следить за владельцем круглосуточно, почти не тратя на это заряд батареи, можно было открыть доступ к этой сверхспособности независимым программистам.

В API (интерфейсах программиста приложений) появился новый фреймворк – Core Motion. Как известно, пределов у народного творчества нет. Особенно если ограничения сняты.

Единственным недостатком нового фреймворка была его ограниченная совместимость с устройствами в которых сопроцессора движения не было. Это естественный недостаток, рано или поздно даже самое любимое пользователем мобильное устройство устаревает, и пользователю приходится выбирать.

Первыми возможности нового чипа и нового фреймворка использовали разработчики мобильных приложений компании Nike, выпустив приложение Nike+ Move использующее технологию для, по сути, того самого фитнеса. Приложение было интегрировано с Game Center, превращало полезные (вроде бы, есть разные мнения) для здоровья занятия еще и в увлекательную игру.

Еще одно интересное применение сопроцессора движения – системы Indoor Navigation. Во многих местах нашей планеты сложно не заблудиться, но обычные навигационные системы в них не работают. Это торговые центры, аэропорты, большие вокзалы, офисные центры.

Навигационные системы, по соображениям безопасности, искусственно выключаются. Не для того чтобы люди испытывали стресс, пытаясь найти терминал номер Икс или выход из охраняемой территории. Проблема решаема: владелец подобного объекта составляет его подробный план (исключающий из общего доступа участки о которых никто не должен знать), и привязывает его к аналогу Core Motion для конкретной платформы.

Продолжение следует

Обсудить историю Apple вы можете в нашем Telegram-чате.

Источник