Apple M1 e le sue prospettive per il futuro dell'informatica sul Mac di Apple

A giugno di quest'anno, Apple ha annunciato il suo piano per trasferire la sua gamma di Mac al silicio Apple, abbandonando Intel, il suo fornitore di SoC per Mac dal 2006. Una transizione che richiederebbe due anni, secondo il gigante di Cupertino, e stabilirà un comune architettura che consentirebbe ulteriormente agli sviluppatori di app di scrivere e ottimizzare meglio le app per l'intero ecosistema. Impegnandosi a mantenere la sua promessa, pochi mesi dopo, ieri, all'evento " One More Thing ", l'azienda ha presentato la sua ultima linea di Mac alimentata dal silicio di Apple (M1). Ecco uno sguardo più da vicino a tutti i dettagli essenziali sul chip M1 personalizzato basato su ARM di Apple e su cosa significa per l'elaborazione sui Mac negli anni successivi.

La strada di Apple verso i SoC personalizzati

Per darti un po' di informazioni sull'abilità di Apple nel progettare SoC personalizzati, il gigante della tecnologia ha un totale di sei serie al suo attivo finora. Questi includono:

io. Serie A : per iPhone, iPad e (alcuni) modelli di iPod
ii. Serie S : utilizzata in Apple Watch
iii. Serie T : responsabile della gestione di SMC e TouchID, fondamentalmente un chip di sicurezza per computer Mac
iv. Serie W : chip di connettività, utilizzato su AirPods e Apple Watch
v. Serie H : specificatamente utilizzata su prodotti audio (AirPods e Powerbeats)
vi. Serie U : chip con capacità di banda ultralarga presente sui nuovi iPhone e Apple Watch

La serie M è l'ultima aggiunta alla famiglia di SiP (sistemi in un pacchetto) di Apple, con l'M1 che è il primo SoC della gamma per alcuni dei suoi computer Mac. Fino ad ora, la lettera ' M ' era designata da Apple per i suoi coprocessori di movimento utilizzati per raccogliere dati da sensori integrati su iPhone e iPad.

Specifiche e dettagli dell'Apple M1

Apple M1 è il primo SoC (system on a package) basato su ARM progettato da Apple. È costruito sul nodo 5nm di TSMC e attualmente alimenta Mac mini, MacBook Air e MacBook Pro (13″). Per darti un po' di contesto, anche l'ultimo processore Apple per iPhone, l'A14, è costruito sul nodo 5nm di TSMC. Apple afferma che l'M1 è il primo chip per computer commerciale costruito utilizzando il processo a 5 nm e afferma che racchiude l'incredibile cifra di 16 miliardi di transistor.

Fino ad ora, Mac e PC hanno imballato una moltitudine di chip per diverse esigenze di elaborazione e connettività, come CPU, I/O, sicurezza, memoria e altro ancora. Tuttavia, con l'M1, Apple mira a cambiare questa pratica con un approccio più compatto e all-in-one che integra tutti gli elementi insieme per offrire un pacchetto più efficiente e potente. In questo modo, l'azienda mira a rendere più semplice per il sistema utilizzare tutte le varie risorse necessarie per diverse operazioni da un unico pool all'interno del pacchetto. E, a sua volta, offre prestazioni a tutto tondo fuori dalla macchina (su cui è installato) con una maggiore efficienza.

CPU, GPU e motore neurale

Parlando dell'architettura stessa, l'M1 incorpora quattro core ad alte prestazioni e quattro ad alta efficienza, che in teoria pretendono di offrire prestazioni bilanciate sui computer. Oltre alla CPU, anche la GPU dell'M1 ha alcune specifiche promettenti. Viene fornito con otto core che promettono di fornire 2,6 teraflop di throughput, secondo Apple.

Apple si è attenuta a Neural Engine sul lato mobile delle cose per offrire tutte le risorse di elaborazione per le prestazioni di machine learning (ML). Con l'M1, sta facendo un salto di qualità e offre un'architettura a 16 core che afferma di offrire 11 trilioni di operazioni al secondo, che consente un'elaborazione più rapida in attività come l'elaborazione delle immagini, il riconoscimento vocale e l'analisi video.

Enclave e ISP sicuri

Oltre alle tre entità principali, l'M1 incorpora anche l'enclave sicura per proteggere i dati degli utenti e gestire tutte le operazioni di sicurezza. E con ciò, è dotato anche di un processore del segnale di immagine (ISP), che consente video di alta qualità con una migliore gamma dinamica e bilanciamento del bianco.

Significato delle specifiche e dei dettagli di Apple M1

Bene, almeno per ora, fino a quando non usciranno i Mac appena annunciati, dobbiamo attenerci alle affermazioni di Apple, presentate all'evento dal vivo.

Ecco cosa ha detto il gigante della tecnologia in base a tutta la potenza di elaborazione che supporta il processore: " M1 offre prestazioni della CPU fino a 3,5 volte più veloci, prestazioni della GPU fino a 6 volte più veloci e apprendimento automatico fino a 15 volte più veloce, il tutto consentendo una maggiore durata della batteria fino a 2 volte più lungo rispetto ai Mac della generazione precedente. "

Il grafico performance to power utilizzato dall'azienda per trarre la conclusione - prestazioni della CPU fino a 2 volte più veloci, con prestazioni di picco a solo il 25% della potenza - sembra vago a causa della mancanza di scala di riferimento. Ma come già accennato, queste sono, ovviamente, solo affermazioni avanzate da Apple, quindi dobbiamo prenderle con le pinze. Poiché, poiché non ci sono distinzioni chiare qui su quali dispositivi/chipset l'azienda ha impilato l'M1 per estrarre quei numeri, dobbiamo aspettare e vedere come si comporta il processore nelle operazioni quotidiane. Ed è solo allora che sapremmo se queste affermazioni sono in teoria e giustificano i numeri affermati da Apple.

M1 + Big Sur = prestazioni ed efficienza migliorate?

Il prossimo aggiornamento del sistema operativo di Apple per Mac, macOS Big Sur, è stato presentato al WWDC 2020 all'inizio di quest'anno. E mentre altri sistemi operativi annunciati all'evento - iOS, iPadOS, watchOS, sono stati rilasciati al pubblico, macOS Big Sur è stato rinviato per una versione successiva. In retrospettiva, sembra una mossa deliberata da parte di Apple poiché sembra che abbiano guadagnato un po 'di tempo e volessero che il loro ultimo hardware Mac fosse i primi dispositivi a eseguire Big Sur.

Secondo Apple, macOS Big Sur è progettato per sfruttare tutte le capacità di elaborazione dell'Apple M1 per offrire un miglioramento delle prestazioni complessive, insieme a una maggiore durata della batteria. Oltre a modifiche e miglioramenti delle prestazioni, il nuovissimo SoC apre anche le porte a una raccolta di app ancora più ampia rispetto a prima. Consente agli utenti di eseguire app per iPhone e iPad in modo nativo sui propri computer Mac, con le app esistenti che non sono state aggiornate a Universal che devono ricorrere alla tecnologia Rosetta 2 di Apple. Per chi non lo sapesse, Rosetta è un traduttore binario (codice sorgente -> set di istruzioni) che consente agli sviluppatori di app di eseguire vecchie app su hardware più recente fino a quando non vengono aggiornate. E l'ultima versione per lo stesso, Rosetta 2, è quella inclusa in macOS Big Sur per tradurre le app scritte per i Mac basati su Intel da eseguire sul nuovo chip M1 basato su ARM durante la fase di transizione.

Perché passare a un processore personalizzato?

Bene, questa non è la prima volta che Apple abbandona un produttore di silicio per i suoi computer Mac. Nel 2005, l'azienda è passata da IBM (con il suo PowerPC G5) a Intel x86 a favore di prestazioni migliori. Il PowerPC è stato creato dall'alleanza AIM creata da Apple, IBM e Motorola nel 1991. Ma poiché non aveva le velocità e non era all'altezza dei requisiti di Apple, la società ha deciso di lasciar perdere e salire a bordo con Intel. Dopo questo, l'azienda ha utilizzato i processori Intel sui suoi computer Mac per tutti questi anni, fino a giugno, quando ha annunciato il suo piano per passare al proprio silicio personalizzato.

Uno dei motivi principali alla base del passaggio a un SoC personalizzato basato su ARM sembra essere il rafforzamento del controllo sull'hardware. Mentre Apple può apportare tutte le modifiche al suo sistema operativo per ottenere di più dall'hardware delle sue macchine, ci sono ancora alcuni elementi che impediscono all'azienda di utilizzare il potenziale degli interni, in particolare il processore. Inutile dire che ciò si traduce anche nelle app sviluppate per i Mac, che a volte faticano a fornire il massimo a causa della mancanza di ottimizzazione che gli sviluppatori intendono utilizzare.

Passare al proprio hardware personalizzato significa che Apple ora ha il controllo sia dell'hardware che del software, qualcosa che dovrebbe mettere l'azienda in una posizione migliore per fornire di più dalle proprie macchine. Un buon esempio di dove Apple brilla in questo senso è con i suoi iPhone e iPad, che sono alimentati dal silicio dell'azienda e hanno i suoi sistemi operativi in ​​esecuzione.

Prospettive future dell'informatica per computer Mac

Con Apple che si impossessa dell'intero verticale - hardware e software - ci sono pochissime cose che possono andare contro la volontà di Apple. Poiché, poiché non vi è alcuna dipendenza da terze parti per il SoC, Apple non si limita ad alcuna limitazione dell'hardware che le impedisca di sfruttare tutte le sue capacità per implementare determinate caratteristiche o funzionalità sui Mac. Quindi, sono liberi di utilizzare l'hardware in base alle loro esigenze e, in effetti, di trarne il massimo.

Una delle più grandi applicazioni di questa implementazione che possiamo vedere subito è la capacità dei nuovi Mac di eseguire app native per iPhone e iPad, cosa che prima non era possibile con le macchine Intel. E poiché queste app sono ora universali, la traduzione del codice sorgente è minima o nulla.

Inoltre, in base a quanto presentato da Apple durante l'evento, il passaggio a un chip M1 personalizzato consentirà anche a un'ampia gamma di utenti (dai programmatori ai professionisti della creatività) di ottenere la migliore esperienza dal proprio Mac. Per scorrere alcuni numeri, Apple afferma che il nuovissimo MacBook Pro da 13 pollici, alimentato dal chip M1, può creare codice in Xcode fino a 2,8 volte più velocemente; progettare scene di gioco complesse in Unity Editor fino a 3,5 volte più velocemente; eseguire attività ML in Create ML fino a 11 volte più velocemente; renderizza un titolo 3D complesso in Final Cut Pro X fino a 5,9 volte più veloce e riproduci video 8K ProRes in DaVinci Resolve senza perdere fotogrammi. Allo stesso modo, con il nuovo MacBook Air, Apple offre il supporto per la riproduzione e la modifica di video 4K ProRes in Final Cut Pro, che suona troppo impegnativo su una macchina senza ventole. Ma, se seguiamo le affermazioni di Apple per il chip M1, tali affermazioni non possono certamente essere ignorate subito.

Parlando degli svantaggi della transizione, beh, è ​​troppo presto per dire quali problemi o ostacoli possono emergere a causa del passaggio al SoC personalizzato. A parte i problemi di compatibilità con la vecchia app, o alcune limitazioni che potrebbero essere imposte all'inizio durante la fase di transizione, che potrebbero togliere il controllo dalle mani degli utenti, o alcune banali carenze qua e là, i vantaggi sembrano superare gli svantaggi, almeno per adesso.

Mac con tecnologia Apple M1

Finora, abbiamo tre nuovi Mac: Mac mini, MacBook Air e MacBook Pro con il nuovissimo chip M1 basato su ARM, con iMac, iMac Pro e Mac Pro ancora in attesa della transizione. Il Mac mini parte da $ 699 (Rs 84.900), mentre MacBook Air e MacBook Pro (13 ") arrivano rispettivamente a $ 999 (Rs 92.900) e $ 1299 (Rs 1.22.900).

Sulla base di ciò che suggeriscono i numeri (e se si traducono in un miglioramento delle prestazioni e dell'efficienza complessive), possiamo aspettarci che i desktop di Apple passino a M1 nei prossimi mesi o forse anni poiché Apple ha già dichiarato di aspettarsi di trasferire tutti i suoi Mac da Intel ai propri processori nei prossimi due anni.