Poznajcie M1. Nowe serce komputerów Mac, zaprojektowane niemal od zera przez Apple’a
Apple Silicon M1 to pierwszy w historii Apple’a procesor dla komputerów osobistych. Wykorzystuje co prawda architekturę ARM jako swój fundament, ale też zawiera liczne autorskie usprawnienia. To bardzo poważne zagrożenie dla Intela.
Kiedy Apple po raz pierwszy pokazał swój mikroprocesor był to rok 2010. Układ Apple A4 uważany był za fanaberię i zbędną inwestycję. Mało kto rozumiał, czemu twórcy iPhone’a zdecydowali się na tak kosztowny i ryzykowny krok. Szybko jednak się okazało, że iPhone’y i iPady oferują niezrównaną na rynku sprawność energetyczną. To bardzo responsywne i szybkie urządzenia o doskonałej kulturze pracy.
Teraz ta sama kultura pracy trafia do komputerów Mac. Poznajcie procesor Apple M1.
Układ M1 składa się z 16 mld tranzystorów upakowanych w 5-nanometrowym procesie technologicznym. Co to oznacza? Jak twierdzi Apple, M1 osiąga dwukrotnie wyższą wydajność od najnowszego układu laptopowego na rynku zużywając przy tym raptem 25 proc. energii potrzebnej do tego samego zadania konkurentowi. Niestety – nie wiemy, do jakiego procesora i od jakiego producenta Apple był uprzejmy się porównać.
M1 to układ zintegrowany. Podobnie jak mobilne procesory Apple A, to konstrukcja SoC (a więc integruje wszystkie procesory i koprocesory Maca). Najważniejszy element M1, czyli CPU, to ośmiordzeniowa jednostka o konstrukcji big.LITTLE. A więc zawiera cztery energooszczędne rdzenie wykorzystywane do typowych zadań oraz cztery wysokowydajne – gdy dana aplikacja bądź ich zestaw okazują się bardziej wymagające.
Jednostce centralnej towarzyszy 8-rdzeniowy układ graficzny (2,6 TFLOPS) i 16-rdzeniowy układ do przeliczeń algorytmów sztucznej inteligencji. Pozostałe elementy SoC to procesor przetwarzania obrazu, wideo, dźwięku, operacji we/wy i moduł bezpieczeństwa. Całość uzupełnia pamięć DRAM – współdzielona dla CPU i GPU.
ARM, RISC i CISC, czyli problem z aplikacjami. I wielka zagadka w związku z Apple M1.
Mając w pamięci fantastyczne wyniki procesorów Apple A, wierzę na słowo Apple'owi i jego zapewnieniom w kwestii wydajności i sprawności układu M1. Nawet mimo faktu, że podczas prezentacji nie zaryzykowano wskazania bezpośredniego konkurenta (Core i5? Core i9? A może Ryzen 4000?). Wierzę, że wszystkie aplikacje pisane na nowe komputery Mac będą działać bardzo szybko i bardzo sprawnie. Istotnie lepiej niż na laptopach poprzedniej generacji z układami Intela.
Nie bez powodu jednak napisałem o aplikacjach pisanych na nowe komputery Mac. M1 korzysta z architektury ARM zamiast x86. To fundamentalna zmiana – również w programowaniu aplikacji. Zamiast zestawu instrukcji CISC stosowany jest RISC. Co oznacza, że wszystkie aplikacje na macOS-a… nie są zgodne z nowymi komputerami Mac.
Apple zachęca twórców do wprowadzania na komputery Mac z M1 aplikacji z iPada oraz do rekompilacji programów pisanych z myślą o Macach z Intelem. Jednak wszystkie pozostałe programy, których twórcy nie zainwestują w natywne wersje pod procesor M1, będą uruchamiane w trybie emulacji. A więc z zauważalnym – choć nie wiemy dokładnie jakim – wpływem na wydajność i sprawność energetyczną.
Jeżeli tych nieprzerobionych aplikacji będzie zbyt wiele i jeżeli warstwa emulacji okaże się zbyt mało wydajna – wszelkie zalety nowych układów zostaną zniwelowane przez rzeczony mechanizm emulacji. To ciut niepokojące, że Apple nie pochwalił się postępami w rozwoju swojego emulatora. Wszak Apple M1 zapowiada się absurdalnie dobrze. Szkoda byłoby to zepsuć problemami z software’em.
