Чип Apple M1: Все, что вам нужно знать

Четверг, 13 октября, 2022, 15:38. Juli Clover

В ноябре 2020 года Apple выпустила первые компьютеры Mac с чипом M1 на базе Arm, представив модели 13-дюймовых MacBook Pro, MacBook Air и Mac mini 2020 года. В начале 2021 года Apple добавила M1 iMac и M1 iPad Pro. Чип M1 получил восторженные отзывы за свою невероятную производительность и эффективность, и он является кульминацией более чем десятилетней работы Apple над чипами, созданными для iPhone и iPad.

new m1 chip
В этом руководстве вы найдете все, что вам нужно знать о чипе M1 и о том, чем он отличается от предшествующих ему чипов Intel.

Чип Apple M1: Подробное объяснение

M1 стал первой разработанной Apple системой на чипе (SoC), предназначенной для использования в компьютерах Mac. Он ознаменовал первый шаг Apple к переходу от чипов Intel, которые компания из Купертино использовала в компьютерах Mac с 2006 года.

Будучи «системой на чипе», M1 объединяет несколько различных компонентов, включая центральный процессор (CPU), графический процессор (GPU), унифицированную архитектуру памяти (RAM), Neural Engine, Secure Enclave, контроллер SSD, процессор обработки изображений, движки кодирования/декодирования, контроллер Thunderbolt с поддержкой USB 4 и многое другое, что обеспечивает работу различных функций в Mac.

До появления Apple silicon компьютеры Mac использовали несколько чипов для центрального процессора, ввода-вывода и безопасности, но усилия Apple по интеграции этих чипов являются причиной того, почему M1 намного быстрее и эффективнее, чем предыдущие чипы Intel. Унифицированная архитектура памяти, которую включила Apple, также является важным фактором, поскольку все технологии в M1 способны получать доступ к одним и тем же данным без необходимости переключаться между несколькими пулами памяти.

Встроенная в чип M1 унифицированная архитектура памяти позволяет центральному процессору, графическому процессору и другим компонентам процессора не копировать данные между собой, а получать доступ к одному и тому же пулу данных. Это обеспечивает заметное увеличение скорости и эффективности M1. Эта архитектура памяти означает, что оперативная память не подлежит обновлению пользователем, что не является большим сюрпризом, поскольку немногие Mac имеют доступную пользователю оперативную память. Максимальный объем оперативной памяти в компьютерах Mac на базе M1 составляет 16 ГБ, но даже базовых 8 ГБ достаточно для повседневных задач.

На чипе M1 расположено 16 миллиардов транзисторов, что является наибольшим количеством, когда-либо размещенным Apple в чипе, обеспечивающим самое быстрое ядро ЦП, доступное в кремнии с низким энергопотреблением, и беспрецедентную производительность ЦП на ватт. Дизайн чипов Apple позволил создавать компьютеры Mac, которые быстрее и энергоэффективнее, чем это было возможно с чипами, разработанными Intel, а дальнейшие улучшения доступны благодаря новой более тесной интеграции разработанного Apple чипа в сочетании с разработанным Apple программным обеспечением.

Чем отличается M1

В отличие от чипов Intel, построенных на архитектуре x86, Apple Silicon M1 использует архитектуру на базе Arm, во многом похожую на чипы A-серии, которые Apple разрабатывает для iPhone и iPad уже много лет.

Чип M1 — самый мощный чип, созданный Apple на сегодняшний день, и он похож на чип A14 в последних моделях ‌iPhone‌ и iPad Air, изготовленный по 5-нм техпроцессу Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC). TSMC производит все чипы Apple и делает это уже много лет.

Mac с чипом M1

Apple выпустила ‌MacBook Air‌ 2020 года, 13-дюймовый ‌MacBook Pro‌ и ‌Mac mini‌ с чипами M1, заменив ими бюджетные модели в этих линейках.

Apple также представила версии ‌iMac‌ и ‌iPad Pro‌ на базе M1.

ЦП, ГП и Neural Engine

ЦП

Чип M1 включает 8-ядерный ЦП с четырьмя высокопроизводительными ядрами и четырьмя высокоэффективными ядрами. Высокопроизводительные ядра предназначены для обеспечения максимальной производительности при выполнении ресурсоемких однопоточных задач.

Четыре высокопроизводительных ядра могут работать вместе, обеспечивая впечатляющую многопоточную производительность, которая позволила Mac на базе M1 превзойти даже самые мощные 16-дюймовые модели ‌MacBook Pro‌.

Для менее интенсивных задач, не требующих такой мощности, например, просмотра веб-страниц, предусмотрены четыре высокоэффективных ядра, которые потребляют в десять раз меньше энергии для экономии заряда батареи.

Apple заявляет, что эти ядра обеспечивают производительность, аналогичную двухъядерному ‌MacBook Air‌ предыдущего поколения, но при значительно меньшем энергопотреблении. Эти ядра могут работать в одиночку, когда высокая мощность не требуется, но для требовательных задач все восемь ядер могут быть задействованы одновременно.

Бенчмарки ‌MacBook Air‌, ‌MacBook Pro‌ и ‌Mac mini‌ подтвердили впечатляющую производительность чипа M1. Между моделями есть некоторые термические различия, но все они демонстрируют самую высокую одноядерную производительность среди всех Mac и многоядерную производительность, сопоставимую с настольными компьютерами Apple.

Самый производительный Mac из всей линейки, ‌Mac mini‌, получил одноядерный результат Geekbench 5 1702 балла и многоядерный результат 7380 баллов, при этом ‌MacBook Air‌ и ‌MacBook Pro‌ немного отстают.

ГП

Чип ‌Apple Silicon‌ имеет 8-ядерный ГП, но также существует версия, используемая в базовых моделях ‌MacBook Air‌, у которой одно из ядер отключено, что дает 7-ядерный ГП.

Графические процессоры в моделях ‌Mac mini‌, ‌Mac MacBook Pro‌ и более дорогих M1 ‌MacBook Air‌ — это все 8-ядерные ГП, способные одновременно запускать почти 25 000 потоков и обеспечивать пропускную способность 2,6 терафлопса. По данным Apple, M1 имеет самую быструю интегрированную графику в персональном компьютере.

Тесты графической производительности показали, что чип M1 предлагает производительность, превосходящую GeForce GTX 1050 Ti и Radeon RX 560. Он также набрал 19305 баллов в OpenCL, что сопоставимо с Radeon RX 560X и Radeon Pro WX 4100.

Neural Engine

Чип M1 имеет встроенный Neural Engine — компонент, который Apple начала добавлять в свои чипы серии A несколько лет назад. Neural Engine предназначен для ускорения задач машинного обучения на Mac, таких как анализ видео, распознавание голоса, обработка изображений и многое другое.

16-ядерный Neural Engine способен выполнять 11 триллионов операций в секунду, обеспечивая до 15-кратного ускорения машинного обучения по сравнению с предыдущим поколением моделей, перешедших на M1.

Скорость Apple M1

Чип M1 обеспечивает до 3,5 раз более высокую производительность ЦП, до 6 раз более высокую производительность ГП и до 15 раз более быстрые возможности машинного обучения по сравнению с чипами Intel, используемыми в машинах предыдущего поколения.

По сравнению с новейшими чипами для ноутбуков ПК, M1 предлагает в 2 раза более высокую производительность ЦП, используя при этом всего 25 процентов энергии.

Время автономной работы

Даже с учетом невероятных улучшений скорости, которые привносит чип M1, он также более энергоэффективен, чем любой другой чип Mac, выпущенный Apple на сегодняшний день.

Время автономной работы Mac на базе M1 увеличилось до 2 раз по сравнению с Mac предыдущего поколения. Mac с самым долгим временем автономной работы — это 13-дюймовый ‌MacBook Pro‌, который работает до 20 часов. Это вдвое больше времени автономной работы по сравнению с моделью предыдущего поколения.

Функции безопасности M1

В Mac на базе Intel был встроенный чип T2, который отвечал за безопасность и другие функции, но с чипами M1 эта функциональность встроена напрямую, и дополнительный чип не требуется.

M1 имеет встроенный Secure Enclave, который управляет Touch ID, и контроллер хранилища с аппаратным шифрованием AES для более быстрой и безопасной работы SSD.

Запуск приложений на Mac с M1

Поскольку чип M1 использует другую архитектуру, Apple создала инструменты, позволяющие разработчикам создавать универсальные бинарные файлы приложений, которые безупречно работают как на ‌Apple Silicon‌, так и на чипах Intel, а также разработала слой трансляции Rosetta 2, который позволяет запускать приложения x86 на чипе M1.

Rosetta 2 — это переосмысление Rosetta, функции, которая позволяла запускать приложения PowerPC на Mac на базе Intel еще в 2006 году, когда Apple перешла с PowerPC на Intel.

С помощью Rosetta 2 приложения, разработанные для машин Intel, будут продолжать работать на Mac с M1 с некоторыми ограниченными компромиссами в производительности. В большинстве случаев приложения работают одинаково как на Mac с Intel, так и на Mac с M1 благодаря улучшениям производительности, внедренным в M1.

Все должно функционировать в обычном режиме при переходе на Mac с M1, и в течение нескольких лет большинство популярных приложений для Mac, вероятно, будут созданы для нативной работы на Mac с M1. Сейчас есть один серьезный компромисс при выборе Mac с M1 — это поддержка Windows.

Для Mac с M1 нет Boot Camp, и Mac с M1 официально не могут запускать Windows, хотя некоторые пользователи находят способы заставить ее работать. Официальная поддержка может появиться в будущем, но это во многом зависит от того, предоставит ли Microsoft свою Arm-версию Windows потребителям, и пока этого не произошло.

Mac с M1 могут запускать приложения ‌iPhone‌ и ‌iPad‌, а также приложения Mac, при условии, что разработчики приложений сделают их доступными на Mac. Раньше существовал способ устанавливать любые приложения iOS на Mac с M1, но эта функция была удалена в январе 2021 года.

Руководства по использованию Mac с M1

Поскольку Mac с M1 используют новый тип чипов, разработанных Apple, существуют некоторые советы и хитрости для выполнения таких задач, как передача файлов, вход в режим восстановления и поиск приложений, оптимизированных для новых машин. У нас есть несколько руководств, специально посвященных M1, которые стоит изучить.

M1 Pro, M1 Max и M1 Ultra

За чипом M1 последовали M1 Pro и M1 Max, представленные в октябре 2021 года в 14- и 16-дюймовых MacBook Pro, а также M2 в июне 2022 года. ‌M1 Pro‌ и ‌M1 Max‌ — это более быстрые варианты M1, оба чипа оснащены 10-ядерным ЦП с двумя высокоэффективными и восемью высокопроизводительными ядрами.

‌M1 Pro‌ имеет 16-ядерный ГП, а ‌M1 Max‌ — 32-ядерный ГП, хотя для более бюджетных моделей ‌MacBook Pro‌ доступны 14- и 24-ядерные варианты, а также 8-ядерный чип ‌M1 Pro‌ для самой доступной 14-дюймовой машины. В 2022 году Apple также представила M1 Ultra, который вдвое быстрее ‌M1 Max‌ по производительности ЦП и ГП.

M2

В июне 2022 года Apple представила чип ‌M2‌ в обновленных ‌MacBook Air‌ и 13-дюймовом ‌MacBook Pro‌. ‌M2‌ имеет тот же 8-ядерный ЦП, что и M1, но предлагает больше ядер ГП — с девятью и десятью ядрами ГП вместо семи и восьми ядер в оригинальном чипе M1.

Обратная связь по руководству

Есть вопросы о чипе M1, знаете о функции, которую мы упустили, или хотите оставить отзыв об этом руководстве? Напишите нам здесь.

MacRumors