Apple comença la transició cap al seu propi processador, l'M1. És un canvi gran per a la indústria, i un que permet trencar diverses de les limitacions que arrossegaven els Mac fins ara.
Convé situar-ho: Apple fa més d'una dècada que dissenya silici propi per a l'iPhone i l'iPad, i l'M1 és el moment en què aquesta feina arriba a l'ordinador de sobretaula i al portàtil. És també la tercera gran transició d'arquitectura de la companyia, després de 68k a PowerPC el 1994 i de PowerPC a Intel el 2006. Les dues anteriors van sortir bé; en totes dues hi va haver anys incòmodes pel camí.
1. Arquitectura: tot en un sol xip
El nou xip, basat en l'A14 dels iPhone i iPad, redissenya completament l'arquitectura aplicant Unified Memory Architecture (UMA). La CPU, la GPU i la RAM s'uneixen en un sol SoC (system on chip), juntament amb el Secure Enclave i el Neural Engine.
La idea de fons és senzilla. En un PC clàssic, la CPU té la seva memòria i la GPU la seva, i quan una necessita dades que són a l'altra cal copiar-les d'un pool a l'altre. Aquesta còpia costa temps, ample de banda i energia. Amb memòria unificada no hi ha còpia: totes dues treballen sobre el mateix pool. En càrregues on CPU i GPU es passen dades constantment —edició de vídeo, processament d'imatge, aprenentatge automàtic— la diferència es nota més que en un benchmark sintètic.
Procés de 5 nanòmetres, el primer en un xip d'ordinador personal
16.000 milions de transistors
CPU de 8 nuclis: 4 d'alt rendiment i 4 d'alta eficiència
GPU integrada de fins a 8 nuclis
Neural Engine de 16 nuclis
Secure Enclave, ISP, controlador d'emmagatzematge amb xifratge AES i controlador Thunderbolt / USB 4 integrats
2. Consum energètic i rendiment
El rendiment del sistema augmenta respecte als processadors Intel actuals i, alhora, aconsegueix una reducció força important del consum energètic.
És la part contraintuïtiva de l'anunci. Normalment s'ha de triar entre potència o autonomia, i la indústria fa anys que ven aquest compromís com una cosa inevitable. La corba que ensenya Apple diu una altra cosa: al voltant dels 10 W l'M1 rendeix aproximadament el doble que el xip de portàtil PC amb què es compara, i arriba al pic d'aquell xip consumint-ne una quarta part.
Com amb qualsevol xifra de fabricant, la lletra petita importa: són proves d'Apple, amb sistemes de preproducció i benchmarks triats per Apple. L'ordre de magnitud és el que és interessant, no el número exacte.
El truc és en el repartiment. Els quatre nuclis d'eficiència s'enduen el que és quotidià —correu, navegador, processos de fons— amb una fracció del consum, i els quatre de rendiment només entren quan cal. És un esquema que ve directament del mòbil, on la bateria mai no ha estat negociable, i que en un portàtil es tradueix en tres coses molt concretes: més hores d'autonomia, menys soroll i, en el cas del MacBook Air, la desaparició del ventilador.
3. Compatibilitat: Rosetta 2 i binaris universals
Apple aporta un programa anomenat Rosetta 2 per a aquelles aplicacions que no hagin fet la transició. Aquest reescriu el codi d'x86 a una versió apta per a ARM, el llenguatge de l'M1.
La traducció passa en dos moments diferents. Quan és possible es fa una sola vegada, en instal·lar l'aplicació, i el resultat es desa en memòria cau: a partir d'aleshores l'app arrenca ja traduïda i no es paga el cost una altra vegada. Quan no és possible —codi generat dinàmicament, com el JIT d'un motor de JavaScript— es tradueix en temps d'execució, sobre la marxa.
En paral·lel hi ha el camí llarg: els binaris universals, que empaqueten el codi x86 i l'ARM dins el mateix fitxer, de manera que cada màquina executa el seu nativament. Rosetta 2 és el pont; els universals són la destinació. I hi ha un efecte lateral que Apple aprofita: en compartir arquitectura amb l'iPhone i l'iPad, les apps d'iOS poden executar-se directament al Mac sense adaptació.
El que Rosetta 2 no cobreix també diu alguna cosa. No tradueix extensions de kernel, no executa màquines virtuals x86, i Boot Camp desapareix: arrencar Windows en un Mac deixa de ser una opció. Per a qui en depengui, la transició no és transparent.
4. Què significa per a Intel
Actualment hi ha més processadors ARM que x86_64 en circulació, cosa que suposa que Intel ja no té la quota de mercat d'abans. Això suposa un cop dur: a poc a poc anirà proveint menys processadors a Apple, amb la reducció d'ingressos corresponent.
Però el problema de fons no és el volum que perd amb un client concret. El Mac és una part modesta del negoci d'Intel. El que fa mal és el senyal: durant quinze anys, x86 ha estat sinònim de rendiment d'escriptori, i ARM de telèfons. Si Apple demostra en públic que es pot dissenyar silici propi i guanyar en rendiment per watt, aquesta frontera deixa d'existir com a argument.
A això s'hi suma un factor de fabricació. L'M1 surt de TSMC en 5 nanòmetres mentre Intel arrossega retards en els seus propis processos. La diferència ja no és només de disseny; és també de qui té accés al millor node disponible.
5. El que queda per veure
Apple parla d'una transició d'uns dos anys. L'M1 estrena la gamma d'entrada —MacBook Air, MacBook Pro de 13 polzades i Mac mini— i això és precisament el que fa que la pregunta interessant continuï oberta: l'eficiència es demostra fàcil en un portàtil lleuger, però la gamma alta és una altra cosa.
Queden per resoldre la memòria més enllà dels 16 GB, les GPU dedicades, el suport de diverses pantalles externes i què passa amb el Mac Pro. Si el disseny escala cap amunt tan bé com escala cap avall, la transició serà recordada com a evident. Si no, aquest xip haurà estat un producte excel·lent en un segment concret. Amb el que es veu avui, apostaria per la primera opció.
Font i imatges: [Apple Newsroom — Apple unleashes M1](https://www.apple.com/newsroom/2020/11/apple-unleashes-m1/). Imatges © Apple Inc., reproduïdes amb finalitats editorials.