Apple M1 y sus perspectivas para el futuro de la informática en la Mac de Apple

A principios de junio de este año, Apple anunció su plan para hacer la transición de su línea de Mac al silicio de Apple, abandonando Intel, su proveedor de SoC para Mac desde 2006. Una transición que tomaría dos años, según el gigante de Cupertino, y establecerá un común arquitectura que facultaría aún más a los desarrolladores de aplicaciones para escribir y optimizar mejor las aplicaciones para todo el ecosistema. Comprometiéndose con su promesa, unos meses después, ayer, en el evento ' One More Thing ', la compañía presentó su última línea de Mac impulsada por el silicio de Apple (M1). Aquí hay una mirada más cercana a todos los detalles esenciales sobre el chip M1 basado en ARM personalizado de Apple y lo que significa para la informática en las Mac en los años venideros.

El camino de Apple hacia los SoC personalizados

Para brindarle algunos antecedentes sobre la destreza de Apple para diseñar SoC personalizados, el gigante tecnológico tiene un total de seis series en su haber hasta el momento. Éstos incluyen:

i. Serie A : para iPhone, iPad y (ciertos) modelos de iPod
ii. Serie S : utilizado en Apple Watch
iii. T-series : encargado de gestionar SMC y TouchID, básicamente un chip de seguridad para ordenadores Mac
IV. Serie W : chip de conectividad, utilizado en AirPods y Apple Watch
v. Serie H : se utiliza específicamente en productos de audio (AirPods y Powerbeats)
vi. Serie U : chip con capacidad de banda ultraancha encontrado en el nuevo iPhone y Apple Watch

La serie M es la última en agregarse a la familia de SiP (sistemas en un paquete) de Apple, siendo el M1 el primer SoC en la línea para algunas de sus computadoras Mac. Hasta ahora, Apple designaba la letra ' M ' para sus coprocesadores de movimiento utilizados para recopilar datos de sensores integrados en iPhones y iPad.

Especificaciones y detalles de Apple M1

Apple M1 es el primer SoC (sistema en un paquete) basado en ARM diseñado por Apple. Se basa en el nodo de 5nm de TSMC y actualmente alimenta la Mac mini, la MacBook Air y la MacBook Pro (13″). Para darle algo de contexto, el último procesador de Apple para el iPhone, el A14, también se basa en el nodo de 5nm de TSMC. Apple afirma que el M1 es el primer chip de computadora comercial construido con el proceso de 5 nm y dice que contiene la asombrosa cantidad de 16 mil millones de transistores.

Hasta ahora, las Mac y las PC han incluido una multitud de chips para diferentes necesidades de procesamiento y conectividad, como CPU, E/S, seguridad, memoria y más. Sin embargo, con el M1, Apple pretende cambiar esta práctica con un enfoque más compacto y todo en uno que integra todos los elementos para ofrecer un paquete más eficiente y potente. Al hacerlo, la compañía tiene como objetivo facilitar que el sistema utilice todos los diversos recursos necesarios para diferentes operaciones desde un solo grupo dentro del paquete. Y, a su vez, ofrecer un rendimiento completo fuera de la máquina (en la que está instalada) con una eficiencia mejorada.

CPU, GPU y motor neuronal

Hablando de la arquitectura en sí, el M1 incorpora cuatro núcleos de rendimiento y cuatro núcleos de alta eficiencia, que en teoría, pretenden ofrecer un rendimiento equilibrado en las computadoras. Además de la CPU, la GPU del M1 también tiene algunas especificaciones prometedoras. Viene con ocho núcleos que prometen ofrecer 2,6 teraflops de rendimiento, según Apple.

Apple se ha apegado a Neural Engine en el lado móvil de las cosas para ofrecer todos los recursos de procesamiento para el rendimiento del aprendizaje automático (ML). Con el M1, está dando un paso más y ofrece una arquitectura de 16 núcleos que pretende ofrecer 11 billones de operaciones por segundo, lo que permite un procesamiento más rápido en tareas como procesamiento de imágenes, reconocimiento de voz y análisis de video.

Enclave seguro e ISP

Además de las tres entidades centrales, el M1 también incorpora el enclave seguro para proteger los datos del usuario y manejar todas las operaciones de seguridad. Y con eso, también cuenta con un procesador de señal de imagen (ISP), que permite video de alta calidad con mejor rango dinámico y balance de blancos.

Importancia de las especificaciones y detalles de Apple M1

Bueno, al menos por ahora, hasta que salgan las Mac recién anunciadas, tenemos que ceñirnos a las afirmaciones de Apple, presentadas en el evento en vivo.

Esto es lo que dijo el gigante tecnológico en función de toda la potencia de procesamiento que respalda al procesador: “ M1 ofrece un rendimiento de CPU hasta 3,5 veces más rápido, un rendimiento de GPU hasta 6 veces más rápido y un aprendizaje automático hasta 15 veces más rápido, al tiempo que permite que la batería dure más. hasta 2 veces más que las Mac de la generación anterior. ”

El gráfico de rendimiento a potencia que utilizó la empresa para sacar la conclusión (rendimiento de la CPU hasta 2 veces más rápido, con un rendimiento máximo de solo el 25 % de la potencia) parece vago debido a la falta de escala de referencia. Pero como ya se mencionó, estas son, por supuesto, solo afirmaciones presentadas por Apple, por lo que debemos tomarlas con pinzas. Porque, dado que aquí no se hacen distinciones claras sobre qué dispositivos/chipsets la compañía apiló el M1 para extraer esos números, tenemos que esperar y ver cómo se desempeña el procesador en las operaciones diarias. Y solo entonces sabríamos si estas afirmaciones son teóricas y justifican los números que afirma Apple.

M1 + Big Sur = ¿rendimiento y eficiencia mejorados?

La próxima actualización del sistema operativo de Apple para Mac, macOS Big Sur, se presentó en la WWDC 2020 a principios de este año. Y mientras que otros sistemas operativos anunciados en el evento (iOS, iPadOS, watchOS) se han lanzado al público, macOS Big Sur se pospuso para un lanzamiento posterior. En retrospectiva, parece un movimiento deliberado de Apple, ya que parece que han estado comprando algo de tiempo y querían que su último hardware Mac fuera el primero en ejecutar Big Sur.

Según Apple, macOS Big Sur está diseñado para aprovechar todas las capacidades de procesamiento de Apple M1 para ofrecer una mejora en el rendimiento general, junto con una mayor duración de la batería. Además de los cambios y mejoras de rendimiento, el nuevo SoC también abre la puerta a una colección de aplicaciones aún más amplia que antes. Permite a los usuarios ejecutar aplicaciones de iPhone y iPad de forma nativa en sus computadoras Mac, y las aplicaciones existentes que no se han actualizado a Universal tienen que recurrir a la tecnología Rosetta 2 de Apple. Para los no iniciados, Rosetta es un traductor binario (código fuente -> conjunto de instrucciones) que permite a los desarrolladores de aplicaciones ejecutar aplicaciones antiguas en hardware más nuevo hasta que se actualicen. Y la última versión del mismo, Rosetta 2, es lo que se incluye en macOS Big Sur para traducir aplicaciones escritas para Mac con Intel para que se ejecuten en el nuevo chip M1 basado en ARM durante la fase de transición.

¿Por qué cambiar a un procesador personalizado?

Bueno, esta no es la primera vez que Apple se deshace de un fabricante de silicio para sus computadoras Mac. En 2005, la empresa pasó de IBM (con su PowerPC G5) a Intel x86 en favor de un mejor rendimiento. El PowerPC fue creado por la alianza AIM creada por Apple, IBM y Motorola en 1991. Pero como carecía de las velocidades y no cumplía con los requisitos de Apple, la compañía decidió dejarlo y unirse a Intel. Después de esto, la compañía ha estado usando los procesadores de Intel en sus computadoras Mac durante todos estos años, hasta junio, cuando anunció su plan de transición a su propio silicio personalizado.

Una de las principales razones detrás del cambio a un SoC personalizado basado en ARM parece ser el fortalecimiento del control sobre el hardware. Si bien Apple puede hacer todas las modificaciones en su sistema operativo para aprovechar al máximo el hardware de sus máquinas, todavía hay ciertos elementos que impiden que la empresa utilice el potencial de los componentes internos, especialmente el procesador. No hace falta decir que eso también se traduce en las aplicaciones que se desarrollan para Mac, que a veces tienen dificultades para funcionar al máximo debido a la falta de optimización que los desarrolladores pretenden emplear.

Pasar a su propio hardware personalizado significa que Apple ahora tiene el control tanto del hardware como del software, algo que debería poner a la empresa en una mejor posición para sacar más provecho de sus máquinas. Un buen ejemplo de dónde brilla Apple en este sentido es con su iPhone y iPad, que funcionan con el propio silicio de la empresa y tienen sus sistemas operativos ejecutándose en la parte superior.

Perspectivas de futuro de la informática para ordenadores Mac

Con Apple controlando toda la vertical (hardware y software), hay muy pocas cosas que puedan ir en contra de la voluntad de Apple. Porque, dado que no hay dependencia de un tercero para el SoC, Apple no está restringida a ninguna limitación del hardware que le impida aprovechar todas sus capacidades para implementar ciertas características o funciones en las Mac. Por lo tanto, son libres de utilizar el hardware según sus necesidades y, de hecho, sacarle el máximo partido.

Una de las mayores aplicaciones de esta implementación que podemos ver de inmediato es la capacidad de las nuevas Mac para ejecutar aplicaciones nativas de iPhone y iPad, lo que antes no era posible con las máquinas con tecnología Intel. Y dado que estas aplicaciones ahora son universales, hay muy poca o ninguna traducción del código fuente involucrada.

Además, según lo presentado por Apple durante el evento, el cambio a un chip M1 personalizado también permitirá a una amplia gama de usuarios (desde codificadores hasta profesionales creativos) obtener la mejor experiencia de su Mac. Para repasar algunos números, Apple dice que la nueva MacBook Pro de 13 pulgadas, con tecnología de chip M1, puede compilar código en Xcode hasta 2,8 veces más rápido; diseña escenas de juegos intrincadas en Unity Editor hasta 3,5 veces más rápido; realizar tareas de ML en Create ML hasta 11 veces más rápido; renderiza un título 3D complejo en Final Cut Pro X hasta 5,9 veces más rápido y reproduce videos 8K ProRes en DaVinci Resolve sin perder ningún cuadro. Del mismo modo, con el nuevo MacBook Air, Apple brinda soporte para la reproducción y edición de video 4K ProRes en Final Cut Pro, lo que suena demasiado exigente en una máquina sin ventiladores. Pero, si nos atenemos a las afirmaciones de Apple sobre el chip M1, tales afirmaciones ciertamente no pueden pasarse por alto de inmediato.

Hablando de los inconvenientes de la transición, bueno, es demasiado pronto para decir qué problemas u obstáculos pueden surgir debido al cambio a un SoC personalizado. Aparte de los problemas de compatibilidad con la aplicación anterior, o ciertas limitaciones que podrían imponerse al principio de la fase de transición, que podrían tomar el control de las manos de los usuarios, o algunas deficiencias triviales aquí y allá, las ventajas parecen superar los inconvenientes, al menos por ahora.

Mac con tecnología Apple M1

Hasta ahora, tenemos tres nuevas Mac: Mac mini, MacBook Air y MacBook Pro con el nuevo chip M1 basado en ARM, mientras que la iMac, la iMac Pro y la Mac Pro aún esperan la transición. El Mac mini comienza en $ 699 (Rs 84,900), mientras que el MacBook Air y el MacBook Pro (13″) tienen un precio de $ 999 (Rs 92,900) y $ 1299 (Rs 1,22,900), respectivamente.

Según lo que sugieren los números (y si se traducen en una mejora en el rendimiento y la eficiencia generales), podemos esperar que las computadoras de escritorio de Apple cambien a M1 en los próximos meses o quizás años, ya que Apple ya ha declarado que espera haga la transición de todas sus Mac de Intel a sus propios procesadores durante los próximos dos años.