Sono passati 40 anni e qualche mese da quando Apple ha stupito il mondo con il primo Macintosh. Un computer che era contemporaneamente rivoluzionario e un po’ sottopotenziato (ad esempio la memoria di 128 Kilobyte venne portata rapidamente a 512 KB per riuscire a far girare più programmi) e con tutte le limitazioni di una pionieristica versione 1.0. Tuttavia, aveva anche capacità grafiche notevoli per l’epoca e tante novità da mostrare.
A proposito di “per l’epoca”: da tempo in redazione ci chiediamo quanto effettivamente questo vecchio bisnonno di tutti i Mac oggi in commercio effettivamente fosse più “lento”. Siamo andati a vedere le specifiche hardware, abbiamo fatto delle tabelle, delle comparazioni, dei paragoni. E la sorprese, se c’è, non è tanto che quarant’anni fa i computer erano sorprendentemente potenti, ma che oggi sono straordinariamente molto molto più potenti. In una maniera che, se ci prendiamo un attimo per quantificare, è veramente impressionante.
Andiamo a vedere, allora, che differenza c’era tra il cuore di un Macintosh dell’epoca, che usava il processore Motorola 68000, e quello di uno di oggi, che utilizza il nuovissimo SoC Apple Silicon M4.
La rivoluzione silenziosa
Se il primo Macintosh del 1984 avesse dovuto elaborare una semplice foto da 12 megapixel come quelle che scattiamo oggi con il telefono, ci avrebbe messo circa due ore. Il nuovo processore M4 di Apple invece ne può elaborare più di mille al secondo. La differenza di potenza tra il Motorola 68000, che batteva a soli 8 MHz, e l’M4 che arriva a 4 GHz è abissale: è come confrontare una bicicletta (anche se per la mente) con un jet supersonico. Il processore originale aveva la potenza di calcolo di una calcolatrice scientifica di oggi, mentre l’M4 può gestire contemporaneamente decine di flussi video in 4K.
Infatti, il primo Mac aveva un processore con 68mila transistor (da cui il nome) prodotti con tecnologia a 3,5 micrometri. L’M4 ne ha 28 miliardi realizzati a 3 nanometri, cioè più di 400mila volte tanto in uno spazio simile. La memoria RAM è passata da 128 kilobyte a 128 gigabyte, un incremento di un milione di volte. Il bus dati del Motorola trasferiva circa 1-2 megabyte al secondo, mentre l’M4 arriva a 546 gigabyte al secondo: è come passare da un rubinetto che gocciola alle cascate del Niagara.
Efficienza energetica
Non è finita. Il vecchio processore consumava circa 2 Watt di energia, l’M4 ne usa 15-30, ma la differenza di efficienza è astronomica. Per fare un calcolo complesso il 68000 avrebbe consumato più energia di quanta ne serve all’M4 per elaborare un intero film. Il processore del 1984 poteva eseguire circa un milione di istruzioni al secondo (MIPS), l’M4 supera i 100 miliardi: è come confrontare il tempo che ci mette una lumaca ad attraversare un giardino con quello di un razzo per fare il giro della Terra.
E poi ci sono i core specializzati. Il Neural Engine dell’M4 può eseguire 38 trilioni di operazioni al secondo dedicate all’intelligenza artificiale. Il Motorola non poteva neanche fare operazioni in virgola mobile senza un coprocessore esterno. Un’operazione di fotoritocco che richiedeva minuti sul primo Mac viene completata in millisecondi sull’M4, che nel frattempo può anche applicare filtri AI, riconoscere oggetti e volti, e trascrivere l’audio in testo.
Il futuro è già qui
In quarant’anni siamo passati da un processore che faticava a gestire un foglio di calcolo a un chip che può far girare contemporaneamente centinaia di applicazioni. Il 68000 era una meraviglia della tecnica per l’epoca, ma adesso l’M4 è un intero datacenter in miniatura. Dove il primo Mac impiegava secondi per disegnare una semplice finestra sullo schermo, l’M4 può generare in tempo reale grafica 3D fotorealistica con ray tracing. È come confrontare i primi esperimenti dei fratelli Wright con un moderno Airbus A380.
Dobbiamo dirlo, c’è qualcosa di poetico nel confrontare questi due processori separati da quattro decenni di evoluzione tecnologica. Il 68000 era già un miracolo di miniaturizzazione per l’epoca, con i suoi microscopici componenti da 3,5 micrometri. Oggi l’M4 lavora a livello atomico, con transistor da 3 nanometri che sono circa mille volte più piccoli. Se ingrandissimo il processore del 1984 alla dimensione di un campo da calcio, i suoi transistor sarebbero grandi come palloni da basket, mentre quelli dell’M4 sarebbero più piccoli di un granello di sabbia.
Una sinfonia di silicio
E poi c’è il tema del calcolo parallelo. Un problema di informatica teorica che è stato lentamente risolto, permettendo con tecniche molto sofisticate di abilitare modalità di esecuzione del codice in contemporanea. Un passaggio in avanti enorme, che ha permesso di superare i limiti fisici della legge di Moore, ad esempio. L’orchestra di silicio dell’M4 suona una sinfonia complessa, con decine di core specializzati che lavorano in armonia. Dove il 68000 era un solista che eseguiva una nota alla volta, l’M4 è una filarmonica completa con sezioni dedicate all’intelligenza artificiale, alla grafica, all’elaborazione dei segnali. Il vecchio processore poteva a malapena gestire un sintetizzatore monofonico, oggi l’M4 può mixare centinaia di tracce audio in tempo reale mentre compone musica con l’AI e analizza pattern sonori complessi.
Eppure, e qui c’è da commuoversi, nonostante anche la differenza intrinseca di architettura (CISC il 68000 e RISC lo M4) guardando il codice macchina del 68000, troviamo ancora tracce della sua influenza nell’M4 di oggi. Come un antenato lontano che ha tramandato qualche gene attraverso la notte del tempo e il sussegurisi delle generazioni, il vecchio processore Motorola ci ha insegnato l’importanza dell’eleganza nell’architettura. La sua semplicità concettuale, il suo set di istruzioni pulito, la sua filosofia di design hanno posto le basi per l’evoluzione che sarebbe seguita. Dal 1984 al 2024, dalla rivoluzione del personal computing all’era dell’intelligenza artificiale, il DNA dell’innovazione continua a fluire, più veloce che mai.
