Apple M1

Apple M1 — система на кристалле ARM-архитектуры компании Apple из серии Apple silicon, используемая в компьютерах Mac, ноутбуках MacBook[1] и планшетах iPad Pro[2].

Apple M1
Центральный процессор
Производство 2020 года
Разработчик Apple Inc.
Производитель
Частота ЦП 3,20 ГГц
Технология производства 5 нм
Наборы инструкций ARMv8.5-A
Число ядер 8 ядер (4x Firestorm + 4x Icestorm cores)
L1-кэш 256 KB
L2-кэш 16 MB общий (12 МБ - Firestorm, 4 МБ - Icestorm)
Встроенный графический процессор Проприетарный Apple GPU (8 ядер)
Разъём
Ядра
Apple M1 Pro

M1 имеет около 16 миллиардов транзисторов.

M1 Pro располагает 33,7 млрд транзисторов, тогда как M1 Max состоит уже из 57 млрд транзисторов.

Первыми устройствами на M1 стали MacBook Air 2020 и Mac Mini 2020[3].

20 апреля 2021 года был представлен 24-дюймовый iMac[4] и iPad Pro[5] на SoC Apple M1.

Процессор производится контрактным производителем TSMC на 5-нанометровом техпроцессе.

Архитектура

Apple M1 имеет четыре высокопроизводительных ядра «Firestorm» и четыре ядра низкого энергопотребления «Icestorm», что обеспечивает конфигурацию, аналогичную ARM big.LITTLE и процессорам Lakefield от Intel[6]. Это сочетание позволяет оптимизировать энергопотребление; эта возможность отсутствует в устройствах архитектуры Apple-Intel. Apple утверждает, что ядра низкого энергопотребления используют одну десятую мощности высокопроизводительных.

Высокопроизводительные ядра имеют 192 КБ кэша команд и 128 КБ кэша данных и совместно используют 12 МБ кэша L2. Аналогичны характеристики ядер низкого энергопотребления таковы: 128 КБ кэша команд, 64 КБ кэша данных и общий 4 МБ кэша L2. Icestorm «E cluster» имеет частоту 0,6-2,064 ГГц и максимальную потребляемую мощность 1,3 Вт, Firestorm «P cluster» — частоту 0,6-3,204 ГГц и максимальную потребляемую мощность 13,8 Вт.

Совместимость с x86

Динамическая технология бинарной трансляции Rosetta 2 позволяет запускать на продуктах, оборудованных М1, программное обеспечение, созданное для процессоров с архитектурой x86 под управлением операционной системы macOS. При этом работа всех программ, разработанных под архитектуру Х86, не гарантируется и работать они будут медленнее.

Память

M1 использует единую конфигурацию памяти LPDDR4X SDRAM 4266 МТ/с (в разных моделях — 8 ГБ и 16 ГБ), разделяемую всеми компонентами процессора. Микросхемы SoC и RAM монтируются совместно в рамках конструкции system-in-package.

Графика

Чип включает в себя разработанный Apple восьмиядерный (в некоторых моделях — семиядерный) графический процессор (GPU), который, по утверждению Apple, может обрабатывать одновременно порядка 25 000 потоков, а также 16-ядерный нейропроцессор (NPU), способный выполнять 11 триллионов операций в секунду. Также в M1 интегрированы процессор обработки сигналов изображения (ISP), хранилище NVMe и контроллеры Thunderbolt 4.

Уязвимость M1RACLES

В мае 2021 года разработчик Asahi Linux Гектор Мартин обнаружил уязвимость, которую он назвал M1RACLES (M1ssing Register Access Controls Leak EL0 State). Мартин предположил, что уязвимость появилась в результате сознательного нарушения Apple спецификаций архитектуры ARM. В результате этой уязвимости любые два приложения могут скрытно обмениваться данными, минуя любые программные средства защиты и изоляции. Разработчик также указал на то, что уязвимость не может быть устранена программными средствами. Несмотря на это, он считает, что уязвимость не может быть использована для нанесения реального вреда[7][8].

Производительность и эффективность

M1 показал конкурентоспособную производительность и эффективность в популярных тестах (Geekbench 5, Cinebench R23).

Mac mini 2020 года, оснащенный M1, потребляет 7 Вт в режиме ожидания и 39 Вт при максимальной нагрузке[9] по сравнению с 20 Вт в режиме ожидания и 122 Вт максимальной нагрузкой для 6-ядерного Intel i7 Mac mini 2018 года.[10]

На момент выпуска MacBook Air (M1, 2020) и MacBook Pro (M1, 2020) считались самыми быстрыми ноутбуками семейства MacBook, выпускаемыми компанией Apple[11], что привело к резкому снижению стоимости ноутбуков MacBook на платформе Intel на вторичном рынке[12].

Применение

Устройства, использующие Apple M1:

Примечания
  1. The Apple M1 is the first ARM-based chipset for Macs with the fastest CPU cores and top iGPU (англ.) ?. GSMArena.com. Дата обращения: 25 ноября 2020.
  2. Apple. iPad Pro (рус.) ?. apple.com (20.04.2021).
  3. Новая революция? Apple представила ноутбуки на собственном процессоре M1. Время электроники (10 ноября 2020). Дата обращения: 25 ноября 2020.
  4. iMac 24 дюйма (рус.) ?. Apple (Россия). Дата обращения: 25 апреля 2021.
  5. iPad Pro (рус.) ?. Apple (Россия). Дата обращения: 25 апреля 2021.
  6. Apple M1 Chip (англ.). Apple. Дата обращения: 25 ноября 2020.
  7. В Apple M1 обнаружена уязвимость M1RACLES, которую невозможно исправить программно. iXBT.com. Дата обращения: 28 мая 2021.
  8. M1RACLES: An Apple M1 Vulnerability (англ.). m1racles.com. Дата обращения: 28 мая 2021.
  9. Mac mini power consumption and thermal output (BTU) information (англ.). Apple Support. Дата обращения: 8 августа 2021.
  10. Lovejoy, Ben M1 Mac mini power consumption and thermal output figures highlight Apple Silicon efficiency. 9To5Mac (28 января 2021). Дата обращения: 14 мая 2021.
  11. Cunningham, Andrew The Best MacBooks (англ.). The New York Times (December 18, 2020). Дата обращения: 6 января 2021. Архивировано 21 января 2021 года.
  12. The Mac price crash of 2021 (англ.). ZDNet (25 февраля 2021). Дата обращения: 1 марта 2021. Архивировано 1 марта 2021 года.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.