Чип M1 Ultra от Apple: Все, что вам нужно знать

Понедельник, 9 мая, 2022, 16:17. Juli Clover

В марте 2022 года Apple представила свой самый мощный чип Apple на сегодняшний день — M1 Ultra, который разработан для Mac Studio и используется в нем.

Apple M1 Ultra hero
Это руководство охватывает все, что вам нужно знать о ‌M1‌ Ultra.

M1 Ultra подробно

‌M1‌ Ultra — это четвертая система на кристалле (SoC) от Apple, разработанная для использования в Mac, и она приближает Apple на один шаг к полному отказу от чипов Intel, которые использовались в Mac с 2006 года.

По сравнению с ‌M1‌, M1 Pro и M1 Max, ‌M1‌ Ultra особенен тем, что он представляет собой новый инженерный подвиг от Apple. ‌M1‌ Ultra — это, по сути, два чипа ‌M1 Max‌, соединенные вместе с помощью разработанного Apple метода, поэтому он предлагает удвоенную производительность ‌M1 Max‌.

Будучи SoC, ‌M1‌ Ultra 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.

Традиционные Mac на базе Intel использовали несколько чипов для CPU, GPU, ввода/вывода и безопасности, но интеграция нескольких компонентов на один чип позволяет чипам Apple работать быстрее и эффективнее, чем чипы Intel. ‌M1‌ Ultra содержит 114 миллиардов транзисторов — это самое большое количество в чипе для персонального компьютера, и на сегодняшний день это самый крупный чип Apple.

M1 Max + M1 Max

‌M1‌ Ultra использует «UltraFusion» — название, которое Apple дала своей архитектуре упаковки. Архитектура Apple соединяет кристаллы двух чипов ‌M1 Max‌ для создания единой системы на кристалле, которая работает так же, как ‌M1 Pro‌ или ‌M1 Max‌.

Обычно масштабирование производительности достигается путем соединения двух чипов на материнской плате, но это сопряжено с компромиссами, такими как увеличение задержки, снижение пропускной способности и повышенное энергопотребление.

Но для ‌M1‌ Ultra Apple использует кремниевую межсоединительную пластину, которая предназначена для соединения двух чипов по более чем 10 000 сигналам, предлагая пропускную способность межпроцессорного соединения с низкой задержкой 2,5 ТБ/с, что, по словам Apple, в 4 раза превышает пропускную способность ведущей технологии многочипового соединения. При таком уровне задержки ‌M1‌ Ultra ведет себя и распознается как единый чип, поэтому разработчикам не нужно предпринимать никаких шагов, чтобы использовать
все возможности ‌M1‌ Ultra.

M1 Ultra против чипов Intel

Чипы Apple, такие как ‌M1‌ Ultra, используют архитектуру на базе Arm, аналогичную чипам серии A, которые используются в iPad и iPhone на протяжении многих лет.

Тем временем, чипы Intel построены на архитектуре x86, от которой Apple решила отказаться. Чипы Apple производятся компанией Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) — компанией, которая производит все чипы Apple серии A и серии M.

CPU и GPU

‌M1‌ Ultra имеет 20-ядерный CPU, который включает 16 высокопроизводительных ядер и четыре высокоэффективных ядра, что эквивалентно двум 10-ядерным чипам ‌M1 Max‌.

Имеется до 64-ядерного GPU и 32-ядерный Neural Engine, способный выполнять 22 триллиона операций в секунду.

‌M1‌ Ultra быстрее и мощнее любого другого чипа, предлагаемого Apple, включая 28-ядерный чип Xeon в топовом Mac Pro. Его производительность GPU также превосходит лучшую видеокарту, которую Apple использовала до сих пор.

Apple утверждает, что ‌‌M1‌‌ Ultra способен обеспечить на 90 процентов более высокую производительность, чем самый быстрый 16-ядерный CPU для ПК в том же тепловом пакете, и может достигать пиковой производительности чипа ПК, потребляя на 100 Вт меньше энергии. Он предлагает производительность, аналогичную «одному из самых популярных дискретных GPU», потребляя при этом в 3 раза меньше энергии, и обеспечивает более высокую производительность, чем топовый дискретный GPU, потребляя на 200 Вт меньше энергии.

Память

Apple использует унифицированную архитектуру памяти, которая позволяет CPU, GPU и другим компонентам процессора использовать один и тот же пул данных, вместо того чтобы тратить время на копирование данных между собой и переключение между несколькими пулами памяти. Это техника, которая делает все чипы Apple серии M исключительно эффективными.

‌M1‌ Ultra поддерживает до 128 ГБ унифицированной памяти. Он также предлагает пропускную способность памяти до 800 ГБ/с, что в 2 раза больше, чем у ‌M1 Max‌.

Медиадвижок

В ‌M1‌ Ultra встроен медиадвижок, разработанный для ускорения видео. ‌M1‌ Ultra имеет удвоенные возможности медиадвижка по сравнению с ‌M1 Max‌, с большей пропускной способностью для кодирования и декодирования видео.

Он может воспроизводить до 18 потоков видео 8K ProRes 422, что вдвое превышает возможности ‌M1 Max‌.

Другие особенности чипа

‌M1‌ Ultra имеет несколько других встроенных технологий.

32-ядерный Neural Engine для машинного обучения.
Дисплейный движок, управляющий внешними дисплеями.
Интегрированные контроллеры Thunderbolt 4, предлагающие большую пропускную способность ввода/вывода, чем раньше.
Пользовательский процессор обработки изображений, используемый для улучшения качества изображения с камеры.
Secure Enclave с аппаратно-проверяемой безопасной загрузкой и технологией защиты от эксплойтов во время выполнения.

Mac с чипом M1 Ultra

‌M1‌ Ultra используется исключительно в топовом Mac Studio, который также предлагается с чипом ‌M1 Max‌.

Функции безопасности M1 Ultra

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

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

Запуск приложений на M1 Ultra

Чипы серии M используют другую архитектуру, чем чипы Intel, поэтому Apple разработала инструменты, позволяющие разработчикам создавать универсальные бинарные файлы приложений, которые работают как на чипах Apple, так и на чипах Intel, а также существует слой трансляции Rosetta 2, который позволяет приложениям x86 работать на машинах с чипами Apple.

С 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 схожим образом как на Intel, так и на чипах Apple благодаря улучшениям производительности, добавленным чипами ‌M1 Pro‌ и ‌M1 Max‌.

Все должно работать как обычно при переходе на Mac с чипами Apple, и в течение нескольких лет почти все популярные приложения для Mac будут изначально созданы для работы на Mac с ‌M1‌.

На данный момент существует один существенный компромисс при выборе Mac с чипом Apple — это поддержка Windows.

Для Mac с чипами Apple нет Boot Camp, и эти машины 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 лицензирования Microsoft своей Arm-версии Windows для потребителей, и пока этого не произошло.

Mac с ‌M1‌ Ultra могут запускать приложения для ‌iPhone‌ и ‌iPad‌, а также приложения для Mac, при условии, что разработчики приложений сделают их доступными для пользователей Mac.

Руководства по M1 Ultra

Обратная связь по руководству

Есть вопросы о чипе ‌M1‌ Ultra, знаете функцию, которую мы пропустили, или хотите оставить отзыв об этом руководстве? Отправьте нам электронное письмо здесь.

MacRumors