Apple M1

Cum a apărut procesorul M1? De la chipsetul Apple iPad la M1

Primul chipset Apple personalizat, Apple A4, a fost lansat în 2010 cu iPad-ul original și a fost prezentat și pe iPhone 4 câteva luni mai târziu. A4 a fost produs de Samsung și a folosit un nucleu CPU Cortex-A8 îmbunătățit, numit „Hummingbird”.

Hummingbird a fost co-dezvoltat de Samsung și Intrinsity și a fost anunțat în 2009 drept „procesorul ARM Cortex-A8 cel mai rapid din lume”. A trebuit făcute mai multe personalizări pentru ca nucleul să-și atingă ținta de 1GHz. Apple a achiziționat Intrinsity la doar câteva luni după ce a dezvăluit iPad-ul. Și cu câțiva ani înainte a achiziționat PA Semi.

După acele achiziții cheie, Apple s-a apucat să lucreze la design-uri de chipset interne pentru a le utiliza în produsele sale portabile. Povestea de astăzi începe în 2012, deoarece mă voi concentra pe seria X îmbunătățită de cipuri, care sunt predecesorii revoluționarului Apple M1. Cipurile AX sunt folosite în principal pe iPad-uri, dar au apărut ocazional și pe televizoarele Apple.

A doua generație de iPad a introdus în lume Apple A5 în 2011. Încă folosea componente standard, nuclee CPU Cortex-A9 de la ARM și nuclee GPU PowerVR SGX543 de la Imagination. iPad-ul de a treia generație a sosit un an mai târziu cu o versiune îmbunătățită a acelui cip, denumit Apple A5X, care a pus lururile în mișcare.

A5X a dublat nucleele GPU (de la MP2 la MP4) și a prezentat, de asemenea, un nou controler de memorie cu patru canale, care a oferit viteze de transfer de date de până la 12,8 GB/s, aproximativ triplu lățimea de bandă a lui A5.

Apple A5X
Apple A5X

Viitoarele chipset-uri AX au urmat același plan de joc – folosesc același hardware, doar mai mult. Tabletele sunt mai mari decât telefoanele, ceea ce înseamnă că au baterii mai mari și o suprafață mai mare pentru a disipa căldura, astfel încât să poată face față chipset-urilor mai puternice.

Apple A6 se remarcă prin introducerea primului nucleu CPU personalizat proiectat intern de Apple, numit „Swift”. GPU-ul a venit tot de la Imagination. A6X a fost puțin dezamăgitor prin faptul că a adăugat doar un nucleu GPU suplimentar.

Câțiva ani mai târziu a apărut Apple A8X, primul din serie care a extins hardware-ul procesorului, precum și GPU-ul. A adăugat un nucleu Typhoon suplimentar, pentru un total de trei, în timp ce numărul de nuclee GPU a fost dublat la opt. A9X a revenit la același procesor ca și A9 obișnuit, dar asta a fost ultima dată – de atunci toate chipset-urile AX vor avea procesoare mai mari.

Apple A8X 64 bit
Apple A8X 64 bit

Chipset-ul Apple A10 din 2016 a fost primul de la companie care a adoptat o arhitectură mare. Avea două nuclee mari Hurricane împreună cu două nuclee mici Zephyr. Un an mai târziu, A10X a venit cu trei din fiecare, dubland, de asemenea, numărul de nuclee GPU.

Nu mici sunt excelente pentru eficiență, dar a avea mai mult de câteva nu adaugă prea multă performanță. De aceea, chipset-ul Apple A12X din 2018 a dublat doar numărul mare de nuclee CPU (la patru), folosind același număr de nuclee mici (tot patru). GPU-ul a fost actualizat la un design cu 7 nuclee, o versiune cu 8 nuclee urmand să sosească în 2020 ca Apple A12Z.

Să trecem în 2020 – după ani de utilizare a procesoarelor Intel, Apple și-a luat rămas bun de la ei și a anunțat primul lot de Mac-uri Apple M1. Acest lucru a marcat, de asemenea, o tranziție de la x86 și către ARM, același set de instrucțiuni ARM care a alimentat iPhone-urile și iPad-urile sale.

Și nu este o coincidență, Apple M1 a folosit versiuni ușor modificate ale componentelor din A14 (cipul din interiorul iPhone 12 și iPad Air a patra generație) – nucleele Firestorm mari și nucleele Icestorm mici, aceeași arhitectură GPU.

Apple M1
Apple M1

Dar așa cum am văzut deja, trucul pentru a face chipsetul mai rapid este să adăugați mai multe nuclee. M1 a dublat nucleele mari ale procesorului și a dublat GPU-ul (deși a oferit cipuri cu GPU-uri cu 7 nuclee ca măsură de economisire a costurilor). Ca și în cazul lui 12X, nucleele mici ale procesorului au fost lăsate neatinse. A ajutat faptul că designurile Apple erau deja în frunte atât în ​​ceea ce privește performanța, cât și eficiența (TSMC merită o parte din meritul pentru asta), astfel încât M1 a gestionat cu ușurință sarcinile desktop, chiar și atunci când a fost răcit pasiv.

Chipsetul Apple M2 care a fost anunțat la începutul acestei luni urmează același model, deși de data aceasta se bazează pe chipsetul A15 (iPhone 13). M1 a avut variante Pro, Max și Ultra, M2 cu siguranță va avea și el.

Acestea folosesc doar multiplicatori diferiți, de ex. M1 Pro are cu 50% sau 100% mai multe nuclee CPU mari decât M1 de bază și dublează nucleele GPU. Pro a redus nucleele mici la două, dar, așa cum am discutat deja, doar câteva dintre acestea sunt necesare. Max folosește aceeași formulă CPU, dar oferă de 3 până la 4 ori mai multe nuclee GPU decât M1 de bază. Ultra dublează resursele CPU și GPU (de fapt este construit din două cipuri Pro).

2012/2012Apple A5A5X
Big CPU cores2x Cortex-A92x Cortex-A9
Little CPU cores
GPUSGX543 MP2SGX543 MP4
2012Apple A6A6X
Big CPU cores2x Swift2x Swift
Little CPU cores
GPUSGX543 MP3SGX554 MP4
2014Apple A8Apple A8X
Big CPU cores2x Typhoon3x Typhoon
Little CPU cores
GPU6XT 4-core6XT 8-core
2015Apple A9Apple A9X
Big CPU cores2x Twister2x Twister
Little CPU cores
GPU7XT 6-core7XT 12-core
2016/2017Apple A10Apple A10X
Big CPU cores2x Hurricane3x Hurricane
Little CPU cores2x Zephyr3x Zephyr
GPU7XT GT 6-core12-core
2018/2020Apple A12Apple A12X/A12Z
Big CPU cores2x Vortex4x Vortex
Little CPU cores4x Tempest4x Tempest
GPUG11P 4-core7/8-core
2020Apple A14Apple M1
Big CPU cores2x Firestorm4x Firestorm
Little CPU cores4x Icestorm4x Icestorm
GPUApple 4-coreApple 7/8-core
2021/2022Apple A15Apple M2
Big CPU cores2x Avalanche4x Avalanche
Little CPU cores4x Blizzard4x Blizzard
GPU4-core8/10-core

Publicat

în

de către

Etichete:

Comentarii

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *