Apple 10 listopada zaprezentował własny procesor Apple M1 i zapowiedział ograniczenie współpracy z Intelem. Co to w zasadzie oznacza? Czym dokładnie jest ten nowy procesor i w jaki sposób działa?

Apple M1 – podstawowe informacje

Nowa jednostka napędzająca urządzenia marki Apple została zaprojektowana praktycznie od zera. Jest to również pierwszy procesor przeznaczony dla komputerów osobistych, który został zaprojektowany przez tą firmę. Choć bazuje on na architekturze ARM, to Apple wprowadziło liczne udoskonalenia i z pewnością w wielu kwestiach polegało na rozwiązaniach przyjętych dla procesorów mobilnych, które stosuje w swoich urządzeniach od kilku lat.

Apple już w 2010 roku zaprezentował swój pierwszy procesor, który zagościł w iPhonach i iPadach. Wtedy branża nie była zbyt pozytywnie nastawiania do tego rozwiązania, jednak szybko się to zmieniło, gdy okazało się, że jednostki cechuje wysoka wydajność energetyczna oraz kultura pracy. Choć hasło “3 razy szybszy niż najlepiej sprzedający się laptop z Windows’em w swojej klasie sprzętowej” może robić wrażenie, to nie jest ono żadnym wypadku jakimś konkretem.

Źródło: Apple.com/pl/

Architektura procesora

Procesor Apple M1 został wykonany w 5 nanometrowym procesie technologicznym i składa się na niego 16 mld tranzystorów. Dzięki temu, jak samo Apple się chwali – ich procesor dwukrotnie przewyższa wydajność topowych konkurencyjnych jednostek z laptopów, a jednocześnie zużywa jedynie 25% energii w porównaniu do nich. M1 jest jednostką zintegrowaną, co oznacza, że dysponuje również układem graficznym. Głównym elementem procesora jest jednostka big.LITTLE, która dysponuje 4 energooszczędnymi oraz 4 wysokowydajnymi rdzeniami. Procesor łącznie posiada 8 rdzeni.

Układ graficzny obecny w procesorze to 8 rdzeniowa jednostka o mocy obliczeniowej  2,6 TFLOPS oraz 16 rdzeniową jednostkę o nazwie Neural Engine przeznaczoną do obliczeń sztucznej inteligencji. Pozostałe moduły obecne w jednostce to procesory przetwarzania obrazu, wideo, dźwięku operacji we/wy oraz bezpieczeństwa. Jednostkę uzupełnia pamięć DRAM, która jest współdzielona dla GPU i CPU.

gsmarena 004
Źródło: Prezentacja Apple

Jak Apple M1 rzeczywiście wypadają w porównaniu do konkurencji? Pierwsze konsumenckie testy nowych jednostek dopiero się pojawiają i można powiedzieć, że już robią wrażenie. 

“”MacBook Pro 16″ with Intel i9 vs MacBook Air with Apple M1… pic.twitter.com/uFrIRPnN2C — Ben Geskin ⌚️ (@BenGeskin)”

Więcej o ich wydajności będzie można powiedzieć za kilka miesięcy, gdy Macbooki z procesorami M1 już na dobre zagoszczą na rynku. Sprawę utrudnia również fakt, że wiele aplikacji dopiero będzie przepisanych na nowy procesor.

Potencjalne problemy

Pierwszym problemem z nowymi procesorami jest brak możliwości obsługi zewnętrznej karty graficznej. Chociaż jednostka posiada dość wydajne wbudowane GPU, to w dalszym ciągu nie może się ono równać z topowymi dedykowanymi kartami graficznymi konkurencji. W związku z tym, Apple nie ma możliwości skorzystania z innego GPU i ich produkty muszą polegać wyłącznie na M1. W tym miejscu należy zadać pytanie jak duża część rynku docelowego Apple będzie potrzebowała dodatkowej karty graficznej?

macbook air m1
Źródło: Apple.com/pl/

Chociaż nowe procesory na papierze prezentują się wyśmienicie, to może się okazać, że w przynajmniej na początkowym etapie ich życia będzie problem z aplikacjami na komputery Apple. Dla programistów zmiana architektury na z x86 na ARM jest fundamentalną zmianą. Zamiast instrukcji CISC architektura korzysta z zestawu instrukcji RISC, przez co wszystkie aplikacje napisane na poprzednią architekturę są niekompatybilne z nową architekturą.

Apple zachęca deweloperów to przepisania swoich aplikacji na nową architekturę, jednak jeżeli Ci tego nie zrobią to ich aplikacje będą uruchamiane w trybie emulacji. Choć emulacja jest pewnym wyjściem z tej sytuacji, to prawdopodobnie znacznie ograniczy potencjał nowej jednostki i z pewnością w pełni z niego nie skorzysta.

Podsumowanie

Z czasem ta sytuacja ulegnie zmianie, ponieważ deweloperzy najprawdopodobniej będą rekompilowali swoje aplikacje z myślą o nowej architekturze. Na prędkość tych zmian wpłynie zapewne popularność wykorzystania nowych procesorów. Nie nastąpi jednak to najpewniej szybko, ponieważ wymaga to dużej ilości pracy, ale w ostateczności na przestrzeni czasu kolejne aplikacje będą w stanie w pełni wykorzystać nową technologię i znacznie zwiększą swoją wydajność i komfort pracy.