Apple M1 i jego perspektywy na przyszłość komputerów na Macu Apple

W czerwcu tego roku Apple ogłosił swój plan przejścia ze swojej oferty komputerów Mac na krzemowe Apple — porzucając Intela, dostawcę SoC dla komputerów Mac od 2006 roku. Przejście, które według giganta z Cupertino zajmie dwa lata i ustanowi wspólne architektura, która jeszcze bardziej umożliwi deweloperom aplikacji lepsze pisanie i optymalizowanie aplikacji dla całego ekosystemu. Zobowiązując się do spełnienia obietnicy, kilka miesięcy później, wczoraj, na imprezie „ One More Thing ”, firma zaprezentowała swoją najnowszą linię komputerów Mac z układem krzemowym firmy Apple (M1). Oto bliższe spojrzenie na wszystkie istotne szczegóły dotyczące niestandardowego chipa M1 firmy Apple opartego na ARM i jego znaczenia dla komputerów Mac w kolejnych latach.

Droga Apple do niestandardowych SoC

Aby dać ci pewne informacje na temat umiejętności Apple w projektowaniu niestandardowych układów SoC, gigant technologiczny ma do tej pory w sumie sześć serii. Obejmują one:

i. Seria A : dla modeli iPhone, iPad i (niektórych) iPodów
ii. Seria S : używana w Apple Watch
iii. Seria T : odpowiedzialna za zarządzanie SMC i TouchID, w zasadzie chip zabezpieczający dla komputerów Mac
iv. Seria W : układ łączności, używany w AirPods i Apple Watch
v. Seria H : stosowana specjalnie w produktach audio (AirPods i Powerbeats)
vi. Seria U : chip z obsługą ultraszerokopasmowego, który można znaleźć w nowym iPhonie i Apple Watch

Seria M jest najnowszym dodatkiem do rodziny SiP firmy Apple (systemy w pakiecie), przy czym M1 jest pierwszym SoC w ofercie niektórych komputerów Mac. Do tej pory firma Apple oznaczyła literę „ M ” dla koprocesorów ruchu używanych do zbierania danych ze zintegrowanych czujników iPhone'ów i iPadów.

Specyfikacje i szczegóły Apple M1

Apple M1 to pierwszy SoC oparty na architekturze ARM (system na pakiecie) zaprojektowany przez firmę Apple. Jest zbudowany na węźle 5 nm od TSMC i obecnie zasila komputery Mac mini, MacBook Air i MacBook Pro (13″). Aby dać ci trochę kontekstu, najnowszy procesor Apple dla iPhone'a, A14, jest również zbudowany na węźle 5 nm TSMC. Apple twierdzi, że M1 jest pierwszym komercyjnym układem komputerowym zbudowanym w procesie 5 nm i zawiera zdumiewające 16 miliardów tranzystorów.

Do tej pory komputery Mac i PC pakowały wiele chipów do różnych potrzeb w zakresie przetwarzania i łączności, takich jak procesor, we/wy, zabezpieczenia, pamięć i inne. Jednak dzięki M1 Apple zamierza zmienić tę praktykę dzięki bardziej kompaktowemu i kompleksowemu podejściu, które integruje wszystkie elementy razem, aby zaoferować bardziej wydajny i wydajny pakiet. W ten sposób firma ma na celu ułatwienie systemowi wykorzystania wszystkich zasobów wymaganych do różnych operacji z jednej puli w pakiecie. I, z kolei, oferują wszechstronną wydajność poza maszyną (jest ona zainstalowana) z poprawioną wydajnością.

CPU, GPU i Neural Engine

Mówiąc o samej architekturze, M1 zawiera cztery rdzenie wydajnościowe i cztery rdzenie o wysokiej wydajności, które teoretycznie zapewniają zrównoważoną wydajność na komputerach. Oprócz procesora GPU w M1 ma również obiecujące specyfikacje. Według Apple jest wyposażony w osiem rdzeni, które obiecują zapewnić przepustowość 2,6 teraflopów.

Apple trzyma się Neural Engine po stronie mobilnej, aby zaoferować wszystkie zasoby przetwarzania dla wydajności uczenia maszynowego (ML). Dzięki M1 podnosi poprzeczkę i oferuje 16-rdzeniową architekturę, która zapewnia 11 bilionów operacji na sekundę, co umożliwia szybsze przetwarzanie w zadaniach takich jak przetwarzanie obrazu, rozpoznawanie głosu i analiza wideo.

Bezpieczna enklawa i dostawca usług internetowych

Oprócz trzech podstawowych jednostek, M1 zawiera również bezpieczną enklawę do ochrony danych użytkownika i obsługi wszystkich operacji bezpieczeństwa. A dzięki temu posiada również procesor sygnału obrazu (ISP), który umożliwia wysokiej jakości wideo z lepszym zakresem dynamiki i balansem bieli.

Znaczenie specyfikacji i szczegółów Apple M1

Cóż, przynajmniej na razie, dopóki nowo ogłoszone komputery Mac nie wyjdą, musimy trzymać się twierdzeń Apple, przedstawionych podczas wydarzenia na żywo.

Oto, co gigant technologiczny miał do powiedzenia w oparciu o całą moc obliczeniową wspierającą procesor: „ M1 zapewnia do 3,5 razy wyższą wydajność procesora, do 6 razy większą wydajność GPU i do 15 razy szybsze uczenie maszynowe, a wszystko to przy jednoczesnym dłuższym czasie pracy na baterii do 2 razy dłużej niż komputery Mac poprzedniej generacji. ”

Wykres wydajności do mocy, którego firma użyła do wyciągnięcia wniosków – do 2x szybsze działanie procesora, przy szczytowej wydajności na poziomie zaledwie 25% mocy – wydaje się niejasny ze względu na brak skali odniesienia. Ale jak już wspomniano, są to oczywiście tylko twierdzenia Apple, więc trzeba je traktować z przymrużeniem oka. Ponieważ nie ma tu wyraźnych rozróżnień na jakie urządzenia/chipsety firma ułożyła M1, aby wyodrębnić te liczby, musimy poczekać i zobaczyć, jak procesor działa w codziennych operacjach. I dopiero wtedy wiedzielibyśmy, czy te twierdzenia są w teorii i uzasadniają liczby, które twierdzi Apple.

M1 + Big Sur = lepsza wydajność i wydajność?

Kolejna aktualizacja systemu operacyjnego Apple dla komputerów Mac, macOS Big Sur, została zaprezentowana na WWDC 2020 na początku tego roku. I podczas gdy inne systemy operacyjne ogłoszone podczas wydarzenia – iOS, iPadOS, watchOS, zostały udostępnione publicznie, macOS Big Sur został odroczony do późniejszej wersji. Z perspektywy czasu wydaje się to celowym posunięciem ze strony Apple, ponieważ wydaje się, że kupowali trochę czasu i chcieli, aby ich najnowszy sprzęt Mac był pierwszymi urządzeniami z Big Sur.

Jak na Apple, macOS Big Sur został zaprojektowany tak, aby wykorzystać wszystkie możliwości przetwarzania Apple M1, aby zapewnić poprawę ogólnej wydajności, a także dłuższą żywotność baterii. Oprócz zmian wydajności i ulepszeń, zupełnie nowy SoC otwiera również drzwi do jeszcze szerszej kolekcji aplikacji niż wcześniej. Umożliwia użytkownikom uruchamianie aplikacji na iPhone'a i iPada natywnie na komputerach Mac, przy czym istniejące aplikacje, które nie zostały zaktualizowane do Universal, muszą uciekać się do technologii Rosetta 2 firmy Apple. Dla niewtajemniczonych Rosetta jest translatorem binarnym (kod źródłowy -> zestaw instrukcji), który umożliwia programistom uruchamianie starych aplikacji na nowszym sprzęcie, dopóki nie zostaną zaktualizowane. Najnowsza wersja tego samego, Rosetta 2, jest dołączona do systemu macOS Big Sur w celu tłumaczenia aplikacji napisanych dla komputerów Mac z procesorami Intela, aby działały na nowym chipie M1 opartym na architekturze ARM podczas fazy przejściowej.

Dlaczego warto przejść na procesor niestandardowy?

Cóż, to nie pierwszy raz, kiedy Apple porzuca producenta krzemu dla swoich komputerów Mac. W 2005 roku firma odeszła od IBM (ze swoim PowerPC G5) na Intel x86 na rzecz lepszej wydajności. PowerPC został stworzony przez sojusz AIM stworzony przez Apple, IBM i Motorolę w 1991 roku. Ale ponieważ brakowało mu prędkości i nie spełniał wymagań Apple, firma zdecydowała się odpuścić i wskoczyć na pokład z Intelem. Następnie firma używała procesorów Intela na swoich komputerach Mac przez te wszystkie lata — aż do czerwca, kiedy ogłosiła swój plan przejścia na własny, niestandardowy układ krzemowy.

Wydaje się, że jednym z największych powodów przejścia na niestandardowy SoC oparty na architekturze ARM jest wzmocnienie kontroli nad sprzętem. Chociaż Apple może wykonać wszystkie modyfikacje w swoim systemie operacyjnym, aby lepiej wykorzystać sprzęt na swoich komputerach, nadal istnieją pewne elementy, które uniemożliwiają firmie wykorzystanie potencjału elementów wewnętrznych — zwłaszcza procesora. Nie trzeba dodawać, że przekłada się to również na aplikacje opracowane dla komputerów Mac, które czasami mają trudności z dostarczeniem ich w pełni z powodu braku optymalizacji, którą programiści zamierzają zastosować.

Przejście na własny, niestandardowy sprzęt oznacza, że ​​Apple ma teraz kontrolę zarówno nad sprzętem, jak i oprogramowaniem – coś, co powinno zapewnić firmie lepszą pozycję, aby dostarczać więcej z ich maszyn. Dobrym przykładem tego, gdzie Apple błyszczy w tym zakresie, jest iPhone i iPad, które są zasilane przez własny układ scalony firmy i mają na topie działające systemy operacyjne.

Perspektywy komputerów Mac na przyszłość

Ponieważ Apple przejmuje całą branżę — sprzęt i oprogramowanie — niewiele jest rzeczy, które mogą być sprzeczne z wolą Apple. Ponieważ, ponieważ SoC nie jest uzależniony od strony trzeciej, Apple nie ogranicza się do żadnych ograniczeń sprzętowych, które uniemożliwiają mu wykorzystanie pełnych możliwości w celu wdrożenia niektórych funkcji lub funkcji na komputerach Mac. Dzięki temu mogą swobodnie korzystać ze sprzętu zgodnie ze swoimi wymaganiami i w rzeczywistości czerpią z niego jak najwięcej.

Jedną z największych aplikacji tej implementacji, którą możemy zobaczyć od razu, jest zdolność nowych komputerów Mac do uruchamiania natywnych aplikacji na iPhone'y i iPady, co nie było możliwe wcześniej na komputerach z procesorami Intela. A ponieważ te aplikacje są teraz uniwersalne, w grę wchodzi bardzo niewiele lub nie ma żadnego tłumaczenia kodu źródłowego.

Co więcej, w oparciu o to, co Apple zaprezentowało podczas wydarzenia, przejście na niestandardowy chip M1 pozwoli również szerokiemu gronu użytkowników (od programistów po kreatywnych profesjonalistów) uzyskać najlepsze wrażenia z komputera Mac. Aby sprawdzić niektóre liczby, Apple twierdzi, że zupełnie nowy 13-calowy MacBook Pro, wyposażony w układ M1, może tworzyć kod w Xcode do 2,8 raza szybciej; projektowanie skomplikowanych scen gier w Unity Editor do 3,5x szybciej; wykonuj zadania ML w Create ML do 11 razy szybciej; renderuj złożony tytuł 3D w Final Cut Pro X do 5,9x szybciej i odtwarzaj wideo 8K ProRes w DaVinci Resolve bez opuszczania klatek. Podobnie, w przypadku nowego MacBooka Air, Apple zapewnia obsługę odtwarzania i edycji wideo 4K ProRes w Final Cut Pro, co brzmi zbyt wymagająco na maszynie bez wentylatorów. Jeśli jednak przejdziemy do twierdzeń Apple dotyczących układu M1, takich twierdzeń z pewnością nie można od razu przeoczyć.

Mówiąc o wadach przejścia, cóż, jest za wcześnie, aby powiedzieć, jakie problemy lub przeszkody mogą się pojawić z powodu przejścia na niestandardowy SoC. Oprócz problemów ze zgodnością ze starszą aplikacją lub pewnych ograniczeń, które mogą zostać nałożone na wczesnym etapie fazy przejściowej, które mogą przejąć kontrolę z rąk użytkowników, lub pewnych trywialnych niedociągnięć tu i tam, zalety wydają się przeważać nad wadami — przynajmniej Na razie.

Komputery Mac z Apple M1

Do tej pory mamy trzy nowe komputery Mac: Mac mini, MacBook Air i MacBook Pro z całkowicie nowym układem M1 opartym na architekturze ARM, a iMac, iMac Pro i Mac Pro wciąż czekają na przejście. Mac mini zaczyna się od 699 USD (84 900 Rs), podczas gdy MacBook Air i MacBook Pro (13″) kosztują odpowiednio 999 USD (92 900 Rs) i 1299 USD (122 900 Rs).

W oparciu o to, co sugerują liczby (i jeśli przekładają się one na poprawę ogólnej wydajności i wydajności), możemy spodziewać się, że komputery stacjonarne Apple przejdą na M1 w nadchodzących miesiącach, a może latach, ponieważ Apple już oświadczył, że spodziewa się przeniesie wszystkie swoje komputery Mac z Intela na własne procesory w ciągu najbliższych dwóch lat.