Apple M1 dan prospeknya untuk masa depan komputasi di Mac Apple

Pada bulan Juni awal tahun ini, Apple mengumumkan rencananya untuk mentransisikan jajaran Mac ke silikon Apple — membuang Intel, pemasok SoC untuk Mac sejak 2006. Transisi yang akan memakan waktu dua tahun, menurut raksasa Cupertino, dan akan membentuk kesepakatan bersama. arsitektur yang selanjutnya akan memberdayakan pengembang aplikasi untuk menulis dan mengoptimalkan aplikasi dengan lebih baik untuk seluruh ekosistem. Berkomitmen pada janjinya, beberapa bulan kemudian, kemarin, di acara ' One More Thing ', perusahaan meluncurkan jajaran Mac terbarunya yang ditenagai oleh silikon Apple (M1). Berikut adalah melihat lebih dekat semua detail penting tentang chip M1 berbasis ARM kustom Apple dan apa artinya untuk komputasi di Mac di tahun-tahun mendatang.

Jalan Apple menuju SoC khusus

Untuk memberi Anda beberapa latar belakang tentang kehebatan Apple dalam merancang SoC khusus, raksasa teknologi ini memiliki total enam seri sejauh ini. Ini termasuk:

saya. A-series : untuk model iPhone, iPad, dan (tertentu) iPod
ii. S-series : digunakan di Apple Watch
aku aku aku. T-series : bertanggung jawab untuk mengelola SMC dan TouchID, pada dasarnya adalah chip keamanan untuk komputer Mac
iv. Seri-W : chip konektivitas, digunakan di AirPods dan Apple Watch
v. H-series : khusus digunakan pada produk audio (AirPods dan Powerbeats)
vi. U-series : chip berkemampuan ultrawideband ditemukan di iPhone dan Apple Watch baru

M-series adalah yang terbaru untuk ditambahkan ke keluarga SiP Apple (sistem dalam satu paket), dengan M1 menjadi SoC pertama dalam jajaran untuk beberapa komputer Mac-nya. Hingga saat ini, huruf ' M ' ditunjuk oleh Apple untuk koprosesor geraknya yang digunakan untuk mengumpulkan data dari sensor terintegrasi pada iPhone dan iPad.

Spesifikasi dan detail Apple M1

Apple M1 adalah SoC (sistem pada paket) berbasis ARM pertama yang dirancang oleh Apple. Itu dibangun di atas simpul 5nm dari TSMC dan saat ini mendukung Mac mini, MacBook Air, dan MacBook Pro (13″). Untuk memberi Anda beberapa konteks, prosesor terbaru Apple untuk iPhone, A14, juga dibangun di simpul 5nm TSMC. Apple mengklaim M1 sebagai chip komputer komersial pertama yang dibuat menggunakan proses 5nm dan mengatakan ia dikemas dalam 16 miliar transistor yang mencengangkan.

Hingga saat ini, Mac dan PC telah mengemas banyak chip untuk kebutuhan pemrosesan dan konektivitas yang berbeda, seperti CPU, I/O, keamanan, memori, dan banyak lagi. Namun, dengan M1, Apple bertujuan untuk mengubah praktik ini dengan pendekatan yang lebih ringkas dan lengkap yang mengintegrasikan semua elemen bersama-sama untuk menawarkan paket yang lebih efisien dan kuat. Dengan demikian, perusahaan bertujuan untuk memudahkan sistem untuk memanfaatkan semua berbagai sumber daya yang diperlukan untuk operasi yang berbeda dari satu kumpulan dalam paket. Dan, pada gilirannya, menawarkan kinerja menyeluruh dari alat berat (sudah terpasang) dengan efisiensi yang ditingkatkan.

CPU, GPU, dan Neural Engine

Berbicara tentang arsitektur itu sendiri, M1 menggabungkan empat core kinerja dan empat core efisiensi tinggi, yang secara teori, mengklaim menawarkan kinerja yang seimbang pada komputer. Selain CPU, GPU pada M1 juga memiliki beberapa spesifikasi yang menjanjikan. Muncul dengan delapan core yang menjanjikan untuk memberikan 2,6 teraflops throughput, menurut Apple.

Apple telah menggunakan Neural Engine di sisi seluler untuk menawarkan semua sumber daya pemrosesan untuk kinerja pembelajaran mesin (ML). Dengan M1, ia mengambil banyak hal dan menawarkan arsitektur 16-core yang mengklaim menawarkan 11 triliun operasi per detik, yang memungkinkan pemrosesan lebih cepat dalam tugas-tugas seperti pemrosesan gambar, pengenalan suara, dan analisis video.

Enklave Aman dan ISP

Selain tiga entitas inti, M1 juga menggabungkan enklave aman untuk melindungi data pengguna dan menangani semua operasi keamanan. Dan dengan itu, ia juga dilengkapi prosesor sinyal gambar (ISP), yang memungkinkan video berkualitas tinggi dengan rentang dinamis dan white balance yang lebih baik.

Pentingnya spesifikasi dan detail Apple M1

Yah, setidaknya untuk saat ini, sampai Mac yang baru diumumkan keluar, kita harus tetap berpegang pada klaim Apple, yang disajikan di acara langsung.

Inilah yang dikatakan raksasa teknologi berdasarkan semua kekuatan pemrosesan yang mendukung prosesor: “ M1 menghadirkan kinerja CPU hingga 3,5x lebih cepat, kinerja GPU hingga 6x lebih cepat, dan pembelajaran mesin hingga 15x lebih cepat, semuanya sambil memungkinkan masa pakai baterai lebih lama hingga 2x lebih lama dari Mac generasi sebelumnya. ”

Grafik kinerja untuk memberi daya yang digunakan perusahaan untuk menarik kesimpulan — kinerja CPU hingga 2x lebih cepat, dengan kinerja puncak hanya 25% dari daya — tampaknya tidak jelas karena kurangnya skala referensi. Tetapi seperti yang telah disebutkan, ini, tentu saja, hanya klaim yang diajukan oleh Apple, jadi kita perlu menerimanya dengan sebutir garam. Karena, karena tidak ada perbedaan jelas yang dibuat di sini pada perangkat/chipset apa yang ditumpuk perusahaan M1 untuk mengekstrak angka-angka itu, kita harus menunggu dan melihat bagaimana kinerja prosesor dalam operasi sehari-hari. Dan baru kemudian kita akan tahu apakah klaim ini sesuai dengan teori dan membenarkan angka yang diklaim Apple.

M1 + Big Sur = peningkatan kinerja dan efisiensi?

Pembaruan sistem operasi Apple berikutnya untuk Mac, macOS Big Sur, diluncurkan di WWDC 2020 awal tahun ini. Dan sementara sistem operasi lain diumumkan pada acara tersebut — iOS, iPadOS, watchOS, telah dirilis ke publik, macOS Big Sur ditangguhkan untuk rilis selanjutnya. Dalam retrospeksi, itu tampak seperti langkah yang disengaja dari Apple karena tampaknya mereka telah mengulur waktu dan ingin perangkat keras Mac terbaru mereka menjadi perangkat pertama yang menjalankan Big Sur.

Sesuai Apple, macOS Big Sur direkayasa untuk memanfaatkan semua kemampuan pemrosesan Apple M1 untuk memberikan peningkatan kinerja secara keseluruhan, di samping masa pakai baterai yang lebih baik. Selain perubahan dan peningkatan kinerja, SoC yang serba baru juga membuka pintu ke koleksi aplikasi yang lebih luas dari sebelumnya. Ini memungkinkan pengguna untuk menjalankan aplikasi iPhone dan iPad secara asli di komputer Mac mereka, dengan aplikasi yang ada yang belum diperbarui ke Universal harus menggunakan teknologi Rosetta 2 Apple. Untuk yang belum tahu, Rosetta adalah penerjemah biner (kode sumber -> set instruksi) yang memungkinkan pengembang aplikasi untuk menjalankan aplikasi lama pada perangkat keras yang lebih baru sampai mereka diperbarui. Dan versi terbaru untuk hal yang sama, Rosetta 2, adalah apa yang disertakan pada macOS Big Sur untuk menerjemahkan aplikasi yang ditulis untuk Mac berbasis Intel agar berjalan pada chip M1 berbasis ARM baru selama fase transisi.

Mengapa pindah ke prosesor khusus?

Nah, ini bukan pertama kalinya Apple membuang pembuat silikon untuk komputer Mac-nya. Kembali pada tahun 2005, perusahaan pindah dari IBM (dengan PowerPC G5) ke Intel x86 demi kinerja yang lebih baik. PowerPC dibuat oleh aliansi AIM yang dibuat oleh Apple, IBM, dan Motorola pada tahun 1991. Namun karena kecepatannya kurang dan gagal memenuhi persyaratan Apple, perusahaan memutuskan untuk melepaskannya dan bergabung dengan Intel. Setelah ini, perusahaan telah menggunakan prosesor Intel di komputer Mac selama bertahun-tahun — hingga Juni, ketika mengumumkan rencananya untuk beralih ke silikon kustomnya sendiri.

Salah satu alasan terbesar di balik peralihan ke SoC berbasis ARM khusus tampaknya memperkuat kontrol atas perangkat keras. Sementara Apple dapat melakukan semua modifikasi pada sistem operasinya untuk memaksimalkan perangkat keras pada mesinnya, masih ada elemen tertentu yang mencegah perusahaan memanfaatkan potensi internal — terutama prosesor. Tak perlu dikatakan, itu juga diterjemahkan ke aplikasi yang dikembangkan untuk Mac, yang terkadang berjuang untuk memberikan sepenuhnya karena kurangnya pengoptimalan yang ingin digunakan oleh pengembang.

Pindah ke perangkat keras kustomnya sendiri berarti Apple sekarang memiliki kendali atas perangkat keras dan perangkat lunak — sesuatu yang seharusnya menempatkan perusahaan pada posisi yang lebih baik untuk memberikan lebih banyak dari mesin mereka. Sebuah contoh yang baik di mana Apple bersinar dalam hal ini adalah dengan iPhone dan iPad, yang didukung oleh silikon perusahaan sendiri dan memiliki sistem operasi yang berjalan di atas.

Prospek komputasi masa depan untuk komputer Mac

Dengan Apple menguasai seluruh vertikal — perangkat keras dan perangkat lunak — hanya ada sedikit hal yang dapat bertentangan dengan keinginan Apple. Karena, karena tidak ada ketergantungan pada pihak ketiga untuk SoC, Apple tidak dibatasi pada batasan perangkat keras apa pun yang mencegahnya memanfaatkan kemampuan penuhnya untuk mengimplementasikan fitur atau fungsionalitas tertentu pada Mac. Jadi, mereka bebas menggunakan perangkat keras sesuai kebutuhan mereka, dan pada kenyataannya, mendapatkan hasil maksimal darinya.

Salah satu aplikasi terbesar dari implementasi ini yang dapat kita lihat langsung adalah kemampuan Mac baru untuk menjalankan aplikasi asli iPhone dan iPad, yang sebelumnya tidak mungkin dilakukan dengan mesin yang didukung Intel. Dan karena aplikasi ini sekarang Universal, sangat sedikit atau tidak ada terjemahan kode sumber yang terlibat.

Selain itu, berdasarkan apa yang disajikan Apple selama acara tersebut, perpindahan ke chip M1 khusus juga akan memungkinkan berbagai pengguna (dari pembuat kode hingga profesional kreatif) untuk mendapatkan pengalaman terbaik dari Mac mereka. Untuk menjalankan beberapa angka, Apple mengatakan bahwa MacBook Pro 13 inci yang semuanya baru, yang ditenagai oleh chip M1, dapat membuat kode dalam Xcode hingga 2,8x lebih cepat; merancang adegan permainan yang rumit di Unity Editor hingga 3,5x lebih cepat; melakukan tugas ML di Create ML hingga 11x lebih cepat; merender judul 3D yang kompleks di Final Cut Pro X hingga 5,9x lebih cepat, dan memutar video 8K ProRes di DaVinci Resolve tanpa menjatuhkan bingkai apa pun. Demikian pula, dengan MacBook Air baru, Apple menghadirkan dukungan untuk pemutaran dan pengeditan video 4K ProRes di Final Cut Pro, yang terdengar terlalu menuntut pada mesin tanpa kipas. Tapi, jika kita mengikuti klaim Apple untuk chip M1, klaim seperti itu tentu tidak bisa diabaikan begitu saja.

Berbicara tentang kelemahan transisi, yah, terlalu dini untuk mengatakan masalah atau rintangan apa yang dapat muncul karena beralih ke SoC khusus. Selain masalah kompatibilitas dengan aplikasi lama, atau batasan tertentu yang dapat diberlakukan sejak awal selama fase transisi, yang mungkin mengambil kendali dari tangan pengguna, atau beberapa kekurangan sepele di sana-sini, keuntungannya tampaknya lebih besar daripada kekurangannya — setidaknya untuk sekarang.

Mac didukung oleh Apple M1

Sejauh ini, kami memiliki tiga Mac baru: Mac mini, MacBook Air, dan MacBook Pro yang menjalankan chip M1 berbasis ARM yang semuanya baru, dengan iMac, iMac Pro, dan Mac Pro masih menunggu transisi. Mac mini mulai dari $699 (Rs 84.900), sedangkan MacBook Air dan MacBook Pro (13″) masing-masing dijual dengan harga $999 (Rs 92.900) dan $1299 (Rs 1.22.900).

Berdasarkan apa yang disarankan oleh angka-angka (dan jika mereka diterjemahkan ke peningkatan kinerja dan efisiensi secara keseluruhan), kita dapat mengharapkan desktop Apple untuk beralih ke M1 dalam beberapa bulan mendatang atau mungkin bertahun-tahun sejak Apple telah menyatakan bahwa mereka mengharapkan untuk transisi semua Mac-nya dari Intel ke prosesornya sendiri selama dua tahun ke depan.