У червні 2020 року компанія Apple зробила важливу заяву про свій намір відмовитися від процесорів Intel у своїх комп’ютерах Mac. M1 став першою власною системою на чипі (SoC), розробленою Apple на основі архітектури ARM. Давайте розглянемо ключові аспекти цього інноваційного рішення.
Що являє собою мікросхема M1?
M1 — це дебютний процесор Apple, створений спеціально для лінійки комп’ютерів Mac. З 2006 року всі комп’ютери Mac були оснащені чипами Intel, що базувалися на архітектурі x86 (а пізніше x86_64), яка також застосовується в ПК з Windows.
M1 є революційним, оскільки він використовує архітектуру ARM, яка зазвичай зустрічається у мобільних та портативних пристроях, таких як iPhone та iPad. ARM характеризується спрощеним набором інструкцій порівняно з x86, що забезпечує значне зниження енергоспоживання.
Це значний крок для Apple, оскільки компанія вперше розробила власні процесори для своїх комп’ютерів. Хоча Apple роками вдосконалювала чіпи для портативних пристроїв, вона досі покладалася на Intel для забезпечення роботи своїх настільних комп’ютерів.
M1 пропонує ряд важливих переваг у порівнянні з чіпами Intel, хоча й не позбавлений деяких недоліків. Apple запевняє, що для більшості користувачів перехід з комп’ютера на Intel на пристрій з власним чіпом ARM буде майже непомітним.
Які переваги надає M1?
Завдяки індивідуальному дизайну M1, Apple змогла налаштувати його під власні потреби. Як наслідок, багато окремих компонентів Mac, такі як графічний процесор та чіп безпеки T2, були інтегровані в структуру M1.
Цей процес мініатюризації сприяє підвищеній ефективності та значному зниженню енергоспоживання. Крім того, це дозволяє Apple реалізувати свою стратегію — розробляти апаратне та програмне забезпечення в єдиній екосистемі, щоб все працювало максимально злагоджено.
Однією з найбільших переваг є значне зниження енергоспоживання. Нові чіпи M1 використовують приблизно вдвічі менше енергії, ніж попередні процесори Intel, що суттєво збільшує час автономної роботи. Наприклад, 13-дюймовий MacBook Pro з M1 здатний працювати до 20 годин під час відтворення відео на одному заряді.
Це призвело до появи заяви Apple про те, що вона створила «найкращу у світі продуктивність процесора на ват», що є важливим показником енергоефективності згідно з даними Apple.
Графічний процесор M1 також вражає: восьмиядерний інтегрований чіп з продуктивністю близько 2,6 терафлопс. Це перевершує показники деяких відеокарт середнього класу дворічної давнини, таких як NVIDIA GTX 1050 Ti (2,1 терафлопс).
Звичайно, пряме порівняння графічних процесорів таким чином не завжди відображає реальну продуктивність. Apple стверджує, що M1 має «найшвидшу в світі інтегровану графіку в персональному комп’ютері».
Apple також інтегрувала свій Neural Engine у M1 для значних поліпшень в операціях машинного навчання. Це означає, що деякі програми, які використовують цю технологію, працюватимуть значно швидше. Наприклад, програма “Фотографії” може використовувати його для швидкого сканування зображень та розпізнавання об’єктів і облич.
M1 також має ряд інших переваг, включаючи покращений процесор обробки зображень для кращої якості відеодзвінків. Apple Secure Enclave інтегрований у чіп, забезпечуючи безпечну основу для операційної системи та біометричних даних (наприклад, відбитків пальців).
M1 включає спеціальне апаратне забезпечення для шифрування та дешифрування, а також апаратні кодеки для популярних медіаформатів. Контролер Thunderbolt тепер також підтримує USB-4 зі швидкістю передачі даних 40 Гбіт/с.
Ці зміни впливають на всю екосистему Apple. Оскільки Mac тепер використовує ту саму архітектуру ARM, що й iPhone та iPad, перенесення програм між платформами стало значно простішим. Очікується, що програми iOS скоро з’являться на Mac.
У майбутньому можна чекати не лише більше програм iOS на Mac, але й оптимізованих версій мобільних програм для настільних комп’ютерів.
Чи існують недоліки у M1?
Оскільки M1 використовує іншу архітектуру, ніж Mac на базі Intel, вони принципово несумісні з існуючим програмним забезпеченням macOS. На щастя, у Apple є план для цього під назвою Rosetta 2 (названий на честь рівня сумісності, який Apple використовувала під час першого переходу на Intel).
Rosetta 2 ефективно перетворює програми Intel на ARM під час встановлення. Теоретично, це означає безпроблемний перехід з Intel на Apple Silicon.
Крейг Федерігі, старший віце-президент Apple з розробки програмного забезпечення, навіть заявив, що “деякі з найвимогливіших до графіки програм насправді працюють краще під Rosetta, ніж на попередніх Mac з інтегрованою графікою”.
Схоже, Rosetta 2 — це рішення, яке Apple використовує для перехідного періоду. У майбутньому розробники, які створюють програми за допомогою Xcode, зможуть компілювати програми у двох версіях:
- Застаріла версія для роботи з Intel.
- Версія на базі ARM для машин з M1 або новішими процесорами.
Проте зміни можуть вплинути не тільки на програмне забезпечення macOS. Відмова від Intel означає, що подвійне завантаження Windows на Mac більше неможливе, принаймні якщо ви використовуєте версію x86_64. Microsoft наполегливо працює над Windows для ARM, але емуляція програм x86_64 зупинила цей проєкт.
Це також вплине на користувачів Linux. Багато основних дистрибутивів Linux (зокрема Ubuntu, Arch та Fedora) вже мають версії ARM. Однак незрозуміло, чи дозволить Apple завантажувати інші операційні системи на своїх ARM Mac.
Перехід на M1 має ще два недоліки, пов’язані з апаратним забезпеченням. По-перше, неможливо використовувати зовнішні графічні процесори через Thunderbolt, а по-друге, поточні моделі з M1 обмежені 16 ГБ оперативної пам’яті.
Перші комп’ютери Mac з мікросхемою M1
Apple анонсувала три моделі комп’ютерів, що використовують M1:
- MacBook Air (від $999)
- MacBook Pro 13 дюймів (від $1299)
- Mac mini (від $699)
MacBook Air є найпопулярнішим та у багатьох випадках економічно вигідним варіантом Apple. Він має всі оновлення, випущені Apple раніше, включаючи дисплей Retina з високим DPI, клавіатуру Magic Keyboard та Touch ID. M1 покращує попередника завдяки восьми ядрам процесора (порівняно з чотирма) і 18 годинам автономної роботи (замість 12).
13-дюймовий MacBook Pro також має оновлену версію M1 і клавіатуру Magic Keyboard. Головна перевага M1 MacBook Pro — колосальні 20 годин автономної роботи, що вдвічі більше, ніж можливо на Mac на базі Intel.
Mac mini — це вдалий вибір, враховуючи, що Apple надав розробникам варіанти на базі ARM під час підготовки до запуску M1. Mac mini не оновлювався з 2018 року, а тепер отримав два додаткових ядра і відмовився від інтегрованого графічного чипа Intel UHD.
З випуском Apple Silicon простежується закономірність: це відносно недорогі моделі, розроблені з урахуванням портативності або легкої настільної роботи. Якщо потрібна більша потужність, наприклад, 15-дюймовий MacBook Pro або Mac Pro, наразі залишається лише Intel.
Більш потужний Apple Silicon вже на підході
Поточні комп’ютери Mac з M1 є потужними машинами, і чіп добре справляється зі своїми завданнями. Однак, якщо потрібен Mac для редагування відео, компіляції програмного забезпечення або 3D-рендерингу, наразі доступні тільки варіанти на основі процесорів Intel.
Проте це означає, що в найближчі місяці ми побачимо нові анонси від Apple, оскільки компанія готує свої високопродуктивні машини до виходу на ринок. Apple підтвердила намір повністю перевести свій парк Mac на ARM протягом двох років.
Це співпадає з часовими рамками, які компанія оголосила під час переходу з PowerPC на Intel у 2005 році. Однак тоді Apple знадобилося менше року, щоб встановити чіпи Intel у всі свої нові комп’ютери Mac.
Не варто очікувати, що той самий чіп M1 буде встановлено у більш потужні машини. Комп’ютери Mac вищого класу зазвичай мають більше ядер, вищу тактову частоту та більше оперативної пам’яті. Вони також оснащені виділеними графічними процесорами від AMD. Найімовірніше, ми побачимо чіп M1X або навіть M2, орієнтований на продуктивність, а не на енергоефективність.
M1 — це тільки початок
Подібно до мікросхем серії A в iPhone та iPad, M1, ймовірно, лише перший з багатьох. Apple зазвичай випускає нові нумеровані версії кожні два роки, з проміжними варіантами, такими як A12Z та A14X. Цілком можливо, що Apple застосує аналогічний багаторівневий підхід до лінійки Mac.
Чи плануєте ви оновити свій комп’ютер на Apple Silicon? Якщо так, ось більше інформації, яку варто знати, перед тим як перейти з Mac на базі Intel.