Toti es articles

Apple M1: eth saut a ARM e qué signifique entara indústria

Publicat Nov 20, 20205 min de lectura
  • Engenharia
Apple M1: eth saut a ARM e qué signifique entara indústria

Apple comence era sua transicion entath sòn pròpri processador, eth M1. Ei un cambi gran entara indústria, e un que permet trincar diuèrses des limitacions qu'arrossegauen es Mac enquia ara.

Convie situar-ac: Apple hè mès d'ua decada que dessenhe silici pròpri entath iPhone e er iPad, e eth M1 ei eth moment qu'aguest trabalh arribe ar ordenador de taula e ar ordenador portable. Ei tanben era tresau grana transicion d'arquitectura dera companhia, dempús de 68k a PowerPC en 1994 e de PowerPC a Intel en 2006. Es dues anteriores gesseren ben; enes dues i auec ans incòmodes peth camin.

1. Arquitectura: tot en un solet chip

Vista superiora deth dau deth M1 damb es circuïts deth SoC ath cant de dus mòduls de memòria
Eth M1 integre CPU, GPU, Neural Engine e controtladors en un solet dau, damb era memòria laguens deth madeish encapsulat. · © Apple Inc.

Eth naui chip, basat en A14 des iPhone e iPad, redessenhe complètament era arquitectura aplicant Unified Memory Architecture (UMA). Era CPU, era GPU e era RAM s'amassen en un solet SoC (system on chip), amassa damb eth Secure Enclave e eth Neural Engine.

Era idèa de hons ei simpla. En un PC classic, era CPU a era sua memòria e era GPU era sua, e quan ua a de besonh donades que son ena auta, cau copiar-les d'un pool ar aute. Aguesta còpia coste temps, ample de banda e energia. Damb memòria unificada non i a còpia: es dues trabalhen sus eth madeish pool. Enes cargues a on CPU e GPU se passen donades tostemp —edicion de vidèo, tractament d'imatge, aprendissatge automatic— era diferéncia se ve mès qu'en un benchmark sintetic.

  • Procès de 5 nanomètres, eth prumèr en un chip d'ordenador personau

  • 16.000 milions de transistors

  • CPU de 8 nuclis: 4 de naut rendiment e 4 de nauta eficiéncia

  • GPU integrada de enquia 8 nuclis

  • Neural Engine de 16 nuclis

  • Secure Enclave, ISP, controtlador d'emmagazinatge damb chiframent AES e controtlador Thunderbolt / USB 4 integrats

2. Consum energetic e rendiment

Eth rendiment deth sistèma aumente respècte as processadors Intel actuaus e, ath còp, artenh ua reduccion pro importanta deth consum energetic.

Grafic que compare eth rendiment de CPU dauant eth consum enter eth M1 e eth darrèr chip d'ordenador portable PC
Era corba d'Apple: eth M1 arribe ath rendiment maxim deth chip de PC damb eth quau se compare consumint ua fraccion dera poténcia. · © Apple Inc.

Ei era part contraintuitiva der anonci. Normauments cau causir enter poténcia o autonomia, e era indústria hè ans que ven aguest compromís coma quauquarren inevitable. Era corba qu'ensenhe Apple ditz ua auta causa: ath torn des 10 W eth M1 rend aproximadament eth doble qu'eth chip d'ordenador portable PC damb eth quau se compare, e arribe ath pic d'aqueth chip consumint-ne ua quatau part.

Coma damb quinsevolh chifra de fabricant, era letra petita impòrte: son pròves d'Apple, damb sistèmes de preproduccion e benchmarks causidi per Apple. Er orde de magnitud ei çò interessant, non eth numèro exacte.

Grafic damb es caracteristiques dera CPU de 8 nuclis deth chip M1
Quate nuclis de rendiment e quate d'eficiéncia, damb eth sistèma repartint trabalh enter es uns e es auti. · © Apple Inc.

Eth truc ei en repartiment. Es quate nuclis d'eficiéncia s'emporten çò de quotidian —corrèu, navegador, procèssi de hons— damb ua fraccion deth consum, e es quate de rendiment sonque entren quan cau. Ei un esquèma que ven dirèctament deth mobil, a on era bateria jamès non a estat negociabla, e qu'en un ordenador portable se traduís en tres causes fòrça concrètes: mès ores d'autonomia, mens bronit e, en cas deth MacBook Air, era desaparicion deth ventilador.

3. Compatibilitat: Rosetta 2 e binaris universaus

Apple apòrte un programa nomentat Rosetta 2 entàs aplicacions qu'age pas hèt era transicion. Aguest reescriu eth còdi d'x86 en ua version apta entà ARM, eth lenguatge deth M1.

Ua aplicacion d'edicion fotografica dubrida en un MacBook Air damb chip M1
Entar usatgèr finau era traduccion ei invisibla: era aplicacion simplaments arranque. · © Apple Inc.

Era traduccion se hè en dus moments diferents. Quan ei possible se hè un solet còp, en installar era aplicacion, e eth resultat se sauve ena memòria amagada: a compdar d'alavetz era aplicacion arranque ja traduïda e non se pague eth cost un aute còp. Quan non ei possible —còdi generat dinamicaments, coma eth JIT d'un motor de JavaScript— se traduís en temps d'execucion, sus era marcha.

En parallèl i a eth camin long: es binaris universaus, qu'empaqueten eth còdi x86 e er ARM laguens deth madeish fichèr, de manèra que cada maquina execute eth sòn nativaments. Rosetta 2 ei eth pont; es universaus son era destinacion. E i a un efècte laterau qu'Apple aprofite: en partatjar arquitectura damb er iPhone e er iPad, es aplicacions d'iOS pòden executar-se dirèctament en Mac sense adaptacion.

Çò que Rosetta 2 non cobrís ditz tanben quauquarren. Non traduís extensions de kernel, non execute maquines virtuaus x86, e Boot Camp desapareish: arrancar Windows en un Mac dèishe d'èster ua opcion. Entà qui'n depenge, era transicion non ei transparenta.

4. Qué significe entà Intel

Actuauments i a mès processadors ARM que x86_64 en circulacion, çò que supòse qu'Intel ja non a era quòta de mercat d'abans. Açò supòse un còp dur: a shinhau a shinhau anarà provedint mens processadors a Apple, damb era reduccion d'ingrèssi corresponenta.

Mès eth problèma de hons non ei eth volum que pèrd damb un client concrèt. Eth Mac ei ua part modèsta deth negòci d'Intel. Çò que hè mau ei eth senhau: pendent quinze ans, x86 a estat sinonim de rendiment d'escritòri, e ARM de telefòns. S'Apple demòstre en public que se pòt dessenhar silici pròpri e ganhar en rendiment per watt, aguesta frontèra dèishe d'existir coma argument.

En aquerò s'i higís un factor de fabricacion. Eth M1 ges de TSMC en 5 nanomètres mentre qu'Intel arrossègue retards enes sòns pròpris procèssi. Era diferéncia ja non ei sonque de dessenh; ei tanben de qui a accès ath melhor node disponible.

5. Çò que rèste per véder

Apple parle d'ua transicion d'uns dus ans. Eth M1 estrene era gama d'entrada —MacBook Air, MacBook Pro de 13 poces e Mac mini— e açò ei precisaments çò que hè qu'era pregunta interessanta contunhe dubèrta: era eficiéncia se demòstre aisidaments en un ordenador portable leugèr, mès era gama nauta ei ua auta causa.

Rèsten per resòlver era memòria mès enlà des 16 GB, es GPU dedicades, eth supòrt de diuèrses pantalhes extèrnes e qué se passe damb eth Mac Pro. Se eth dessenh escale entà naut tan ben coma escale entà baish, era transicion serà brembada coma evidenta. Se non, aguest chip aurà estat un produsit excellent en un segment concrèt. Damb çò que se ve aué, apostaria pera prumèra opcion.


Hònt e imatges: [Apple Newsroom — Apple unleashes M1](https://www.apple.com/newsroom/2020/11/apple-unleashes-m1/). Imatges © Apple Inc., reproduïdes damb finalitats editoriaus.