22. junijandLeto 2020 je za Apple zaznamovalo zelo pomemben mejnik z napovedjo popolnoma nove linije namiznih in mobilnih procesorjev po meri z oznako 'Apple Silicon'. Do takrat in celo v času pisanja je Apple sodeloval z Intelom pri zagotavljanju procesorjev za svoje prenosnike in namizne izdelke, kot sta MacBook Pro in Mac Pro. Z napovedjo te nove linije silicija po meri se Apple namerava odmakniti od CPU-jev, ki jih ponuja Intel, v korist procesorjev, ki jih želi razviti in izdelati neodvisno.
Apple trdi, da je z Apple Silicon veliko izboljšav - Slika: Apple
Apple je z izjemnim uspehom že razvijal in izdeloval lastne mikroprocesorje za svoje telefone iPhone in ni presenetljivo, da zdaj želi to priznanje še okrepiti s ciljanjem na trg CPU za mobilne in namizne računalnike. Ta korak nadalje upravičuje popolno pomanjkanje inovacij in napredek Intela v zadnjem času, ne samo na področju namiznih CPU, temveč tudi na trgu CPU prenosnikov, kjer so nadvse pomembni parametri, kot je učinkovitost. Intel je imel dobro dokumentirane težave z usmerjenim prehodom na 10-nanometrski proizvodni postopek, zato je za zdaj za večino svojih izdelkov še vedno na 14-nm. Zaradi tega je prehod z Intela na Appleov Silicon še toliko pomembnejši za podjetje z ugledom, kot je Apple.
Apple Silicon
Osnove sistema smo že pokrili Apple Silicon in kaj to pomeni za Intel v tem članku, v današnjem vsebinskem delu pa imamo vrsto novih informacij o Apple Silicon, vključno s prvim izdelkom, ki ga je Apple uradno izdelal pod blagovno znamko Apple Silicon. Apple Silicon je v osnovi namenjen seriji procesorjev, ki jih ima Apple v celoti pod nadzorom, najsi gre za načrtovanje, proizvodnjo, proizvodnjo, zmogljivost, optimizacijo ali kaj drugega. Apple želi s to vrsto CPU eksponentno izboljšati uporabniško izkušnjo in zmogljivost svojih prenosnih in namiznih izdelkov, saj so ti izdelki nekoliko stagnirali zaradi pomanjkanja pomembnih izboljšav zmogljivosti s strani Intela.
Apple Silicon se tudi povsem drugače loti izdelave procesorjev v primerjavi z Intelom. Za razliko od Intelovih procesorjev, ki temeljijo na arhitekturi x86, Apple temelji na svojih CPU po meri na arhitekturi ARM, ki ima številne prednosti in slabosti, kot je raziskano v nadaljevanju članka. Skupaj z arhitekturo ARM in Appleovim 5-nanometrskim proizvodnim procesom želi Apple izdelati mikroprocesorje po meri, ki presegajo Intelovo ponudbo ne le po zmogljivosti, temveč tudi po učinkovitosti, kar je glavna skrb za prenosnike, kot je serija MacBook.
Apple M1 Chip
Prvi Appleov izdelek pod blagovno znamko Apple Silicon je prišel 10. novembrath, 2020 z imenom Apple M1. To je čip po meri, ki ga je Apple razvil na podlagi arhitekture ARM in izdelan na 5-nm procesnem vozlišču. Apple M1 uporabnikom prenosnikov in namiznih računalnikov, ki izkoriščajo moč tega čipa, obljublja vodilno zmogljivost v industriji, zmogljive funkcije in neverjetno učinkovitost. M1 kot sistem na čipu (SoC) združuje številne zmogljive tehnologije v en sam čip v resnično zanimivem in inovativnem dizajnu, ki ga pri Intel ali AMD še niso videli. Da ne omenjam, M1 je prvi čip za osebni računalnik, zgrajen s 5-nm procesnim vozliščem.
Apple M1 je prvi CPU, izdan pod blagovno znamko Apple Silicon - Slika: Apple
Apple je dal številne drzne trditve glede predvidene zmogljivosti in učinkovitosti čipa Apple M1. Po navedbah Applea ima M1 najhitrejše jedro procesorja na svetu iz silicija z nizko porabo, najboljšo zmogljivost na vat na svetu, najhitrejšo integrirano grafiko na svetu v osebnem računalniku, prodorno zmogljivost strojnega učenja z Apple Neural Engine. Apple trdi, da M1 prinaša največji preskok za Mac.
Izdelki
V času pisanja je Apple izdal čip M1 na treh svojih običajnih potrošniških izdelkih. Apple Mac Mini, MacBook Air in MacBook Pro 13 ”zdaj ponujajo konfiguracijo s čipom Apple M1 namesto Intelove ponudbe CPU x86, ki je bila prej razširjena v teh izdelkih. Apple pravzaprav ne odstranjuje nenadoma računalnikov MacBook in Mac, ki temeljijo na Intelu, temveč naj bi ti izdelki vsaj dve leti obstajali v isti vrsti. Apple je za svoje proizvodne linije načrtoval prehodno obdobje, ki naj bi trenutno trajalo približno dve leti. Do konca tega prehodnega obdobja naj bi vse naprave Apple namesto Intelovih procesorjev x86 poganjali procesorji Apple Silicon.
Apple Mini M1, opremljen z Mac Mini, se začne pri 699 USD, MacBook Air pri 999 USD, MacBook Pro pa od 1299 USD.
Prvi trije izdelki z vgrajenim čipom Apple M1 - Slika: Apple
Osnovna arhitektura in oblikovanje
Do zdaj je Mac ali MacBook izdelek potreboval več čipov, da je ponudil vse svoje funkcije. V izdelku je bilo treba sestaviti več komponent, kot so CPU, pomnilnik, GPU, V / I in varnostne komponente, ki jih je bilo treba povezati med seboj, da se zagotovi največja zmogljivost, za katero je zahteval izdelek. Čip Apple M1 je enoten sistem na čipu (SoC), ki v enem majhnem paketu združuje številne glavne komponente in zagotavlja visoko stopnjo integracije, ki je ključnega pomena za večjo učinkovitost in zmogljivost. Čip M1 ima neverjetnih 16 milijard tranzistorjev, kar je največ tranzistorjev, kar jih je Apple kdajkoli postavil v en čip.
Glavni procesor znotraj čipa M1 vsebuje 8 jeder - slika: Apple
V središču je M1, 8-jedrni CPU, ki je bil zasnovan tako, da poveča zmogljivost in učinkovitost. Iz tega razloga ima štiri visokozmogljiva jedra in štiri visoko učinkovita jedra, ki omogočajo čipu M1, da po potrebi trguje glede učinkovitosti. Apple trdi, da je njegovo visokozmogljivo jedro najhitrejše jedro procesorja na svetu, ko gre za silicij z majhno porabo, zato bi morale biti večnitne delovne obremenitve za ta jedra vetrič. Jedra z visokim izkoristkom porabijo desetino moči hitrejših jeder, obenem pa ohranijo osnovno zmogljivost. Ta jedra izvajajo lahka opravila in aplikacije v ozadju, medtem ko zmogljiva jedra obvladujejo najzahtevnejše delovne obremenitve.
V presenetljivi potezi je Apple integriral tudi GPU znotraj čipa M1, kar še dodatno poudarja trditev Applea, da je M1 popoln 'sistem na čipu'. Cilj integriranega grafičnega procesorja M1 je doseči ravnovesje med zmogljivostjo in učinkovitostjo, ki je bistvenega pomena za mobilne izdelke, kot je MacBook. GPU je sestavljen tudi iz osmih jeder in po podatkih Apple-a lahko naenkrat izvede skoraj 25.000 niti. Apple tudi trdi, da gre za najnaprednejši grafični procesor, ki so ga kdajkoli izdelali.
M1 ima tudi 16-jedrni nevronski motor, vgrajen v jedro zasnove procesorja. Neural Engine je očitno sposoben izvesti ogromnih 11 bilijonov operacij na sekundo, kar je lahko v veliko pomoč pri aplikacijah strojnega učenja in AI. Ta Neural Engine je v kombinaciji z odličnim integriranim grafičnim procesorjem M1 odličen kandidat za urejanje in upodabljanje v aplikacijah, kot je Final Cut Pro. Novi Neural Engine se ponaša z do 15-krat hitrejšo zmogljivostjo strojnega učenja kot prejšnji izdelki Mac.
Apple je tudi nadaljeval in poenotil sistemski pomnilnik z ostalimi komponentami čipa v M1. RAM operacijskega sistema Mac Mini ali MacBook bo zdaj integriran neposredno v sam čip, zato ima neposredno povezavo s CPU in drugimi komponentami znotraj SoC. UMA trdi, da združuje visokopasovni pomnilnik z nizko zakasnitvijo v eno področje znotraj paketa po meri, tako da lahko vse komponente sistema SoC dostopajo do istih podatkov, ne da bi jih kopirale med več pomnilniških sklopov. Integrirani RAM ima sicer veliko pomanjkljivost, saj ga uporabnik zdaj ne more nadgraditi ali zamenjati.
Vse komponente so tesno integrirane v majhen paket SoC - Slika: Apple
Izboljšave v primerjavi z x86 procesorji Intel
Odločitev Applea, da se preusmeri z Intela na lastno paleto CPU, ki temelji na ARM, so večinoma narekovali trije glavni dejavniki.
Učinkovitost
Glede na staranje 14-nanometrskega procesa so Intelovi procesorji v sedanjih izdelkih MacBooks in Mac zelo neučinkoviti, kar povzroča težave pri visoki porabi energije in termičnem dušenju, zlasti v prenosnikih. Te težave so ovirale potencialno zmogljivost izdelkov MacBook in Mac, Apple pa zagotovo ni bil zadovoljen z Intelovim pomanjkanjem inovacij.
Z uvedbo čipa M1 Apple trdi za neverjetno 3-krat višjo zmogljivost na vat v primerjavi s CPU zadnje generacije. To omogoča, da SoC znotraj MacBooks deluje hladneje in črpa veliko manj energije v primerjavi z Intelovimi procesorji x86, ki temeljijo na x86. Odprava morebitnih toplotnih omejitev omogoča, da čip M1 doseže svoj največji potencial zmogljivosti tudi brez aktivnega hlajenja, kot je razvidno iz Mac Mini in MacBook Air.
Do 3-kratna zmogljivost procesorja na vat obljublja visoko učinkovitost - Slika: Apple
Še bolj impresivno od tega je zdaj močno izboljšana življenjska doba novih MacBook-ov, ki temeljijo na M1. Apple zahteva 13-urno brezžično brskanje po spletu in 20-urno predvajanje filmov v 13-palčnem MacBook Pro. To so smešne številke, ki se zdijo točne, kar zadeva začetno testiranje. Ta neverjetna življenjska doba baterije je neposreden rezultat izboljšane učinkovitosti čipa Apple M1.
Hitrost
M1 Chip ni le prvak v učinkovitosti, temveč tudi v surovi zmogljivosti. Tesno povezana struktura SoC v kombinaciji z zasnovo visokozmogljivih in visoko učinkovitih jeder zagotavlja do dvakrat hitrejše zmogljivosti CPU v primerjavi s prejšnjo generacijo Intelovega ekvivalenta. Še bolj impresivno je dejstvo, da to stori s samo 25% moči, ki jo je računalniški čip porabil v istem scenariju. To zgovorno govori o zmogljivosti in učinkovitosti čipa M1 ne samo danes, ampak tudi v prihodnosti.
Učinkovitost procesorja se je v primerjavi z zadnjo generacijo MacBooks eksponentno povečala - Slika: Apple
Apple je tudi trdil, da integrirani grafični procesor znotraj M1 zagotavlja bistveno višjo grafično zmogljivost kot najnovejši čip za prenosni računalnik z do dvakratno hitrostjo grafike. Ne samo, da premaga ali se ujema s tem računalnikom, ampak tudi to, pri tem pa porabi le 33% moči, ki jo je računalniški čip porabil v istem scenariju. Apple z 2,6 teraflopa prepustnosti trdi, da ima M1 najhitreje integrirano grafiko na svetu v osebnem računalniku. Takšna učinkovitost in zmogljivost, skupaj z obsežnim optimizacijskim delom, po katerem je Apple znan, lahko M1 in prihodnjim izdelkom Apple Silicon izjemno težko konkurirajo konkurenci na področju osebnih računalnikov.
Po navedbah Applea ima M1 zaradi vseh teh izboljšav do 3,5-krat hitrejše delovanje CPU-ja, do 6-krat hitrejše delovanje GPU-ja in do 15-krat hitrejše strojno učenje, hkrati pa omogoča do dvakrat daljšo življenjsko dobo baterije kot prejšnja generacija Macs.
Optimizacija
Apple je podjetje, ki rad prevzame nadzor nad vsemi vidiki proizvodnega procesa, ko gre za lastne izdelke. Ker Apple že ima svoj operacijski sistem, bo izdelava prilagojenih procesorjev in drugih komponent, prilagojenih temu operacijskemu sistemu, Appleu omogočila izjemno optimizacijo izkušenj končnega uporabnika. Apple lahko natančno prilagodi delovanje čipa M1 tako, da ustreza zahtevam in pričakovanjem operacijskega sistema in njegovih aplikacij, medtem ko se bo operacijski sistem veliko lažje pogovarjal s čipom M1 in njegovimi različnimi komponentami. To bo omogočilo veliko višjo raven natančnosti in nadzora, kar lahko privede do veliko boljše izkušnje, kot je bila prej mogoča pri Intelovih procesorjih.
Poleg tega je macOS Big Sur zasnovan tako, da v celoti izkoristi vse zmogljivosti in moč čipa M1, saj Apple trdi, da je to njihova najmočnejša programska oprema, ki se doslej izvaja na njihovi najnaprednejši strojni opremi. M1 in Big Sur ne samo, da obljubljata izjemno hitro delovanje in funkcije, kot je Instant Wake, ampak tudi prinašata visoko stopnjo varnosti napravi, tako da vse zakleneta v Appleov ekosistem.
Prevzem nadzora nad celotnim proizvodnim in razvojnim procesom je Appleu omogočil, da je v čip Apple M1 uvedel številne tehnologije po meri, vključno z:
- Appleov najnovejši procesor slikovnih signalov (ISP) za video boljše kakovosti z boljšim zmanjšanjem šuma, večjim dinamičnim razponom in izboljšanim samodejnim ravnovesjem beline.
- Najnovejša Secure Enclave za najboljšo varnost v svojem razredu.
- Visoko zmogljiv krmilnik za shranjevanje s šifrirno strojno opremo AES za hitrejše in varnejše delovanje SSD.
- Nizkoenergijski, zelo učinkoviti mediji kodirajo in dekodirajo motorje za izjemno zmogljivost in podaljšano življenjsko dobo baterije.
- Apple-ov krmilnik Thunderbolt s podporo za USB 4, hitrostjo prenosa do 40 Gbps in združljivostjo z več zunanjimi napravami kot kdaj koli prej.
Te tehnologije po meri dodajajo obetaven seznam funkcij po meri, ki jih Apple vgrajuje v svoje procesorje Apple Silicon.
Neural Engine ima veliko koristi od optimizacij programske opreme - Slika: Apple
Prehod
Applov neposredni načrt po tej objavi je, da bo ta prehod čim bolj tekoč in brez težav tako za razvijalce kot za končne uporabnike. Upoštevajoč to, je Apple izbral možnost, da Macove, ki temeljijo na Intelovih procesorjih, še vedno trži, hkrati pa je predstavil tudi nove Mace, ki temeljijo na Apple Silicon. To sožitje se bo izkazalo za gonilno silo nemotenega prehoda, ki ga je načrtoval Apple. Do konca letošnjega leta lahko pričakujemo, da bodo na trg prišli računalniki Mac na osnovi Apple Silicon, medtem ko si bodo računalniki Mac, ki temeljijo na Intelu, za zdaj delili tudi tržni prostor. Celotni prehod bo trajal približno dve leti, če bo šlo vse po načrtih.
Apple je sprejel ustrezne korake v procesu prenosa obstoječih aplikacij v novi ekosistem, ki ga poganja nov silicij. Apple je z macOS Big Sur razvijalcem podelil XCode 12, ki ima vgrajena orodja, kot so domači prevajalniki, urejevalniki in orodja za odpravljanje napak. Apple trdi, da bo večina razvijalcev z uporabo te programske opreme lahko v nekaj dneh prenesla svoje programe na Mac s sistemom Apple Silicon. Apple je prav tako izdal binarne datoteke Universal 2, ki bodo razvijalcem omogočili, da ustvarijo eno samo aplikacijo, ki bo združljiva tako z novejšimi Mac-i, ki temeljijo na Apple Silicon, kot tudi s starejšimi Mac-i, ki temeljijo na Intelu. S prehodno tehnologijo Rosetta 2 bodo uporabniki lahko uporabljali obstoječe aplikacije, ki niso bile posodobljene. Ti programi bodo omogočili čim bolj neoviran prehod z Intelovega na lastne Applove CPU.
Prihodnost
Čeprav nihče ne more z gotovostjo trditi, kakšna bo prihodnost izdelkov Apple Silicon, se zdi, da stvari vsekakor gredo v pravo smer, če se bo začelo karkoli. Apple se je z M1 močno uveljavil v procesorskem prostoru in čeprav morda še ni neposredni tekmec najmočnejšim namiznim procesorjem, je zmogljivost in učinkovitost, ki ju trenutno ponuja, neprimerljiva v trenutnih izdelkih za prenosnike. Zaradi tega, skupaj z obsežno optimizacijo, ki jo je zmožen Apple, je M1 močna izbira za potencialne kupce v času pisanja.
Vendar pa je celoten ekosistem Apple Silicon šele v povojih in prehaja v prehodno obdobje. Potencialni kupci bodo morda želeli stopiti korak nazaj in nekoliko analizirati situacijo, preden se bodo odločili. Appleov prvi poskus lastnega silicija po meri nam je prinesel eksponentne izboljšave zmogljivosti, učinkovitosti in življenjske dobe baterije v primerjavi z zadnjo generacijo Intelovih kolegov, zato lahko varno domnevamo, da bodo prihodnje ponovitve M1 ali drugih izdelkov Apple Silicon lahko prinesle celo večje skoke in morda celo z nižjimi stroški. Da ne omenjam, celoten sistem prehoda je še vedno treba popolnoma zlikati, saj so uporabniki prijavili nekaj zgodnjih napak z različnimi profesionalnimi in potrošniškimi aplikacijami. Kot strokovnjak bi se vsekakor morali izogibati odločitvi za to novo tehnologijo vsaj v naslednjih dveh letih, dokler se ne zaključi celoten prehod.
Čeprav je M1 zelo dober, bi morali strokovnjaki pred prehodom počakati na različici Apple Silicon za Mac Pro in iMac - Slika: Apple
Apple očitno že načrtuje predstavitev čipa M1X, ki je izboljšana različica Apple M1 z visokim jedrom za 16-palčni MacBook Pro. Več procesorjev z večjim številom jeder bo predvidoma objavljeno pozneje za namizne iMace in Mac profesionalce, zato bo v postavi precej hitro gneča. Zato je dobro počakati na začetni val izdelkov Apple Silicon in pozneje počakati na zrelejše izdaje procesorjev, ki lahko popolnoma ustrezajo vašim potrebam.
Končne besede
Apple je zagotovo zelo močno vstopil na trg namiznih procesorjev in svoje bogate inženirske izkušnje z iPhonov prenesel na izdelke Apple Silicon, ki temeljijo na ARM. Ti procesorji obljubljajo, da bodo v primerjavi z zadnjo generacijo Mac-ovih izdelkov dosegli velike izboljšave ne le v zmogljivosti, temveč tudi v učinkovitosti, da bi povečali funkcije, kot je življenjska doba baterije. Zdi se, da je Apple s povsem prilagojeno zasnovo naredil točno to z M1, prvim potrošniškim čipom, izdanim pod blagovno znamko Apple Silicon.
M1 je prilagojeni SoC, ki ga je razvil in izdelal Apple, ki združuje CPU, GPU, pomnilnik in nevronski motor v en majhen paket, da poenostavi komunikacijo in zmanjša zakasnitev med različnimi komponentami. Zasnova SoC, ki temelji na 5-nanometrskem postopku, prinaša velike izboljšave v učinkovitosti in zmogljivosti zaradi številnih dejavnikov, ki prispevajo v primerjavi z Intelovimi kolegi.
Apple je začrtal dveletno prehodno obdobje, da se bodo vsi njegovi izdelki Mac popolnoma preusmerili iz procesorjev Intel v lastne procesorje Apple Silicon. Medtem ko si Apple v tem obdobju prizadeva hkrati podpirati tako Intelovo različico kot tudi Apple različice Macs in MacBooks, naj bi bila podaljšana doba podpore in optimizacije Mac-ov, ki temeljijo na Apple Silicon, daljša. Apple je tudi z optimizacijo aplikacij opravil neverjetno delo ne samo za razvijalce, temveč tudi za splošne potrošnike s programi, kot je Rosetta 2.
Kljub temu je pomembno opozoriti, da je celoten prehod še vedno v zgodnji fazi. V tem celotnem postopku je še veliko kinkov in skoki na prvih nekaj procesorjev, ki temeljijo na Apple Silicon, so preprosto podobni postavitvi za 'kesanje kupca'. Zato je vsaj za strokovnjake, ki svoje stroje Apple uporabljajo za delo, priporočljivo počakati na zrelejše Apple-jeve procesorje z večjim številom jeder in izboljšanimi proizvodnimi procesi, preden se premaknete. Program Apple Silicon je tu, da ostane, in zdi se, da je to prava pot za vse izdelke Apple od zdaj.
![7 najboljših matičnih plošč Z690 za procesorje Intel [avgust – 2022]](https://jf-balio.pt/img/other/DB/7-best-z690-motherboards-for-intel-processors-august-8211-2022-1.jpg)
