Arquitectura Apple-Intel

La arquitectura Apple-Intel es un nombre no oficial utilizado para las computadoras personales Macintosh desarrolladas y fabricadas por Apple Inc. que utilizan procesadores Intel x86 , en lugar de los procesadores PowerPC y Motorola 68000 ("68k") utilizados en sus predecesores o los SoC de silicio de Apple basados ​​en ARM utilizados en sus sucesores. ^{[ 1 ]} A medida que Apple cambió la arquitectura de sus productos, cambió el firmware del Open Firmware utilizado en las Mac basadas en PowerPC a la Interfaz de Firmware Extensible (EFI) diseñada por Intel. Con el cambio en la arquitectura del procesador a x86, las Mac obtuvieron la capacidad de arrancar en sistemas operativos nativos de x86 (como Microsoft Windows ), mientras que Intel VT-x proporcionó una virtualización casi nativa con macOS como sistema operativo anfitrión.

Los ordenadores Mac con procesadores Intel utilizan un hardware muy similar al de los PC de otros fabricantes que vienen con los sistemas operativos Microsoft Windows o Linux . En particular, las CPU , los chipsets y las GPU son totalmente compatibles. Sin embargo, los ordenadores Apple también incluyen algunas características de hardware y diseño personalizadas que no se encuentran en los sistemas de la competencia:

• El controlador de administración del sistema es un chip personalizado de Apple que controla varias funciones del ordenador relacionadas con la administración de energía , incluyendo el manejo del botón de encendido, la administración de la batería y los sensores térmicos, entre otros. ^{[ 8 ]} También participa en el esquema de protección implementado para restringir el arranque de macOS al hardware de Apple (ver Administración de derechos digitales más abajo). Los Mac basados ​​en Intel no implementan TPM .
• Dispositivos de entrada de portátiles. Los primeros ordenadores MacBook y MacBook Pro utilizaban una variante interna de USB como interconexión de teclado y trackpad . ^{[ 9 ]} Desde la revisión de 2013 del MacBook Air , Apple comenzó a utilizar un controlador de interfaz periférica serie personalizado en su lugar. ^{[ 10 ]} El MacBook Pro de 2016 utiliza además un dispositivo USB interno personalizado denominado "iBridge" como interfaz para los componentes Touch Bar y Touch ID , así como para la cámara FaceTime . ^{[ 11 ]} Los portátiles PC generalmente utilizan una variante interna de la antigua interconexión de teclado PS/2 . PS/2 también solía ser el estándar para los dispositivos señaladores de los portátiles PC, aunque también se pueden utilizar otras interfaces, como USB, ^{[ 12 ]} SMBus e I2C , ^{[ 13 ] .}
• Pueden incluir procesadores Intel exclusivos de Apple, y pueden ser compatibles con la GPU integrada Intel Iris , así como con M-PCIe .
• El hardware personalizado adicional puede incluir un chip GMUX que controla la conmutación de la GPU , ^{[ 14 ]} implementaciones no conformes de almacenamiento de estado sólido ^{[ 15 ]} y configuraciones no estándar del subsistema de audio HD . ^{[ 16 ]}
• La distribución del teclado presenta diferencias significativas entre los teclados de Apple e IBM PC . Si bien los teclados de PC se pueden usar en macOS , al igual que los teclados de Mac en Microsoft Windows , existen algunas diferencias funcionales. Por ejemplo, las teclas Alt(PC) y (Mac) funcionan de forma equivalente; lo mismo ocurre con (PC) y (Mac), aunque su ubicación física está invertida. También hay teclas exclusivas para cada plataforma (por ejemplo, ), algunas de las cuales pueden requerir reasignación de software para lograr la función deseada. ^{[ 17 ]} Los teclados compactos y de portátiles de Apple también carecen de algunas teclas consideradas esenciales en los PC, como la tecla de avance , aunque algunas de ellas son accesibles mediante la tecla. ^{[ 18 ]}⌥ Option⊞ Win⌘ CommandPrt ScDeleteFn
• Proceso de arranque. Todos los Mac basados ​​en Intel han estado utilizando alguna versión de EFI como firmware de arranque. Cuando la plataforma debutó en 2006, contrastaba notablemente con los PC, que casi universalmente empleaban BIOS heredada , y la implementación de EFI de Apple no implementó inicialmente el Módulo de Soporte de Compatibilidad que permitiría arrancar sistemas operativos de PC estándar contemporáneos. Apple actualizó el firmware con soporte para CSM con el lanzamiento de Boot Camp en abril de 2006, ^{[ 19 ]} y desde el lanzamiento de Windows 8 en 2012, Microsoft ha exigido a sus socios OEM que utilicen el proceso de arranque UEFI en los PC, ^{[ 20 ]} lo que redujo las diferencias. Sin embargo, la versión de EFI de Apple también incluye algunas extensiones personalizadas que se utilizan durante el proceso de arranque normal de macOS, que incluyen lo siguiente:
  • Controladores para los sistemas de archivos HFS Plus y APFS con soporte para localizar el cargador de arranque en función de las propiedades "directorio bendecido" y "archivo bendecido" de los volúmenes HFS+ y APFS. ^{[ 21 ]} Por lo tanto, la partición del sistema EFI no se utiliza ni es necesaria para el proceso de arranque normal de macOS. ^{[ 19 ]}
  • Marco de interfaz gráfica de usuario (GUI) rudimentario previo al arranque, que incluye soporte para dibujo de imágenes, cursor del ratón y eventos. FileVault 2 lo utiliza para presentar la pantalla de inicio de sesión antes de cargar el sistema operativo. ^{[ 22 ]}
  • Otros servicios EFI no estándar para administrar diversas características del firmware, como la NVRAM del equipo y los argumentos de arranque. ^{[ 23 ]}

Algunas de estas diferencias pueden suponer obstáculos tanto para ejecutar macOS en hardware que no sea de Apple como para arrancar sistemas operativos alternativos en ordenadores Mac: Apple solo proporciona controladores para su hardware personalizado para macOS y Microsoft Windows (como parte de Boot Camp ); los controladores para otros sistemas operativos, como Linux , deben ser escritos por terceros, normalmente por entusiastas del software libre que trabajan de forma voluntaria .

La gestión de derechos digitales en la arquitectura Apple-Intel se realiza mediante el archivo "Dont Steal Mac OS X.kext", a veces denominado DSMOS o DSMOSX, presente en las versiones del sistema operativo macOS compatibles con Intel . Su presencia impone una forma de gestión de derechos digitales, impidiendo la instalación de macOS en PC estándar. El nombre del kext hace referencia a las condiciones de la licencia de macOS, utilizando el nombre del sistema operativo en ese momento, que permitía la instalación únicamente en hardware de Apple. Según Apple, cualquier otra cosa constituye un robo de macOS. El kext se encuentra en /System/Library/Extensions en el volumen que contiene el sistema operativo. ^{[ 24 ]} La extensión contiene una función del kernel llamada page_transform() que realiza el descifrado AES de programas "protegidos por Apple". Un sistema que carezca de la clave adecuada no podrá ejecutar los binarios restringidos por Apple, que incluyen Dock , Finder , loginwindow , SystemUIServer , mds , ATSServer , backupd , fontd , translate o translated . ^{[ 25 ]} Si la comprobación falla, se muestra un breve poema que dice: «Tu karma de hoy: Había una vez un usuario que se quejaba de que su sistema operativo era tan deficiente que le iría mejor pirateando un sistema operativo que funcionara de maravilla, pero descubrió que su hardware se deterioraba. ¡Por favor, no robes macOS! De verdad, eso no mola nada. (C) Apple Computer, Inc.»

Tras el anuncio inicial de las primeras configuraciones de hardware de Mac basadas en Intel, que mencionaban un Módulo de Plataforma Segura (TPM) entre los componentes del sistema, se creyó que el TPM era el responsable de gestionar la protección DRM. Posteriormente se demostró que no era así. Las claves se encuentran en realidad en el Controlador de Gestión del Sistema (SMC) , un componente exclusivo de los ordenadores Apple, y se pueden recuperar fácilmente de él. ^{[ 26 ]} Estas dos claves de 32 bytes forman una cadena ASCII legible por humanos, protegida por derechos de autor de Apple, ^{[ 27 ]} lo que establece otra posible línea de defensa legal contra posibles fabricantes de clones.

Los procesadores que se encuentran en los Mac con procesador Intel son compatibles con Intel VT-x , lo que permite una virtualización de alto rendimiento (casi nativa) que brinda al usuario la capacidad de ejecutar y alternar entre dos o más sistemas operativos simultáneamente, en lugar de tener que usar un sistema de arranque dual y ejecutar solo un sistema operativo a la vez.

El primer software de virtualización para Macs con procesador Intel fue Parallels Desktop para Mac , lanzado en junio de 2006. ^{[ 28 ]} Los productos de virtualización de Parallels permiten a los usuarios usar instalaciones de Windows XP y versiones posteriores en modo virtualizado mientras ejecutan macOS. VirtualBox es otro software de virtualización originalmente de Innotek (ahora Oracle Corporation ), que tuvo una primera versión beta pública para Mac OS X en abril de 2007. ^{[ 29 ]} Es compatible con VT-x y puede ejecutar varios otros sistemas operativos invitados, incluidos Windows XP y versiones posteriores. Está disponible de forma gratuita bajo una licencia propietaria o la GPL . ^{[ 30 ]}

VMware también ofrece un producto de virtualización para Mac que compite con Parallels llamado Fusion , lanzado en agosto de 2007. ^{[ 31 ]} El producto de virtualización de VMware también permite a los usuarios utilizar instalaciones de Windows XP y posteriores en macOS.

Independientemente del producto utilizado, existen limitaciones inherentes y penalizaciones en el rendimiento al usar un sistema operativo invitado virtualizado en comparación con macOS nativo o al arrancar una solución de sistema operativo alternativa ofrecida a través de Boot Camp.

• Transición de Mac a procesadores Intel