Apple presenta M1, il primo di una famiglia di processori ARM specifici per Mac

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Quando Apple ha presentato nel 2010 un processore A4 sviluppato internamente basato sulla tecnologia ARM, i critici hanno suggerito che l'azienda stesse sprecando risorse preziose per creare i propri chip quando i fornitori più grandi offrivano alternative accettabili. Ma la durata della batteria e la capacità di funzionare bene dell'A4 lo hanno reso il nucleo perfetto sia per i tablet iPad che per gli smartphone iPhone, e nel decennio successivo le sue prestazioni sono migliorate mille volte. Oggi, Apple ha annunciato ufficialmente la sua prima versione specifica per Mac del processore della serie A, M1, segnando l'inizio della fine della sua dipendenza dalle CPU Intel per computer portatili e desktop. Il chip è dotato di 16 milioni di transistor e offre quelle che la società afferma essere le migliori prestazioni della CPU per watt: due volte le prestazioni del più recente chip per laptop per PC, pur utilizzando un quarto della potenza.

Ci sono diversi elementi chiave del nuovo chip M1, precedentemente denominato "Apple Silicon", che lo distinguono dalle CPU Intel convenzionali presenti nei Mac. Oltre a includere otto core della CPU che variano in termini di prestazioni e consumo energetico, consentendo al Mac di funzionare in modalità a bassa e alta energia, il chip di Apple include un processore grafico a otto core (GPU) auto-progettato, un motore neurale a 16 core dedicato alla macchina attività di apprendimento e processori integrati per fotocamera, video, audio, archiviazione e funzioni di sicurezza. La GPU da sola promette prestazioni grafiche due volte superiori per PC laptop a 10 watt e può eguagliare le prestazioni del chip PC laptop a un terzo della potenza.

Apple aveva precedentemente utilizzato chip separati, inclusi coprocessori T1 e T2 sviluppati autonomamente, per aggiungere funzionalità di sicurezza, BIOS e gestione degli input audio / video ai Mac. Il nuovo chip M1 ripiega questa funzionalità nello stesso die di CPU, GPU e Neural Engine per una più stretta integrazione e gestione dell'alimentazione, consentendo alle schede logiche del Mac di essere più piccole, liberando spazio che può essere utilizzato per chassis più piccoli o batterie più grandi. Come i processori della serie A di iPad e iPhone, il chip non richiede una ventola di raffreddamento quando viene utilizzato nel MacBook Air, il che porta a prestazioni assolutamente silenziose, anche sotto carico. Inoltre, il chip porta per la prima volta fino a 11 TOPS di prestazioni AI dedicate al Mac.

Come i processori A14 presenti nei telefoni della famiglia iPhone 12 e l'iPad Air 2020, il nuovo processore M1 utilizza un processo di produzione all'avanguardia a 5 nanometri, consentendo al primo chip Mac di Apple di utilizzare transistor misurati in larghezze atomiche. I precedenti laptop MacBook, anche i modelli rilasciati nell'ultimo anno, utilizzavano chip Intel costruiti utilizzando un processo a 10 nanometri vecchio di due generazioni, mentre alcuni modelli utilizzano una tecnologia ancora più vecchia a 14 nanometri a causa delle sfide che il produttore di chip ha dovuto affrontare con le nuove tecnologie di produzione . Il principale fornitore di modem di Apple, Qualcomm, offre attualmente chip Snapdragon serie 8cx a 7 nanometri destinati a laptop senza ventole e tablet convertibili.

In particolare, Apple non fornisce velocità di clock specifiche o specifiche altrimenti complete per l'M1, nonostante i numerosi core di elaborazione presenti nel design del sistema su chip. La maggior parte delle specifiche sembra applicarsi a tutti i processori M1 Apple inizialmente distribuisce su tre modelli Mac separati: MacBook Air, MacBook Pro e Mac mini, ma se guardi attentamente i due modelli di MacBook Air leggermente diversi, noterai quella ha solo una GPU a sette core, rispetto alla GPU a otto core messa in luce da Apple e trovata in tutti gli altri Mac basati su M1 annunciati oggi.

Il nome un po 'nuovo indica che questa è la prima serie di chipset di Apple a rappresentare un livello di prestazioni deliberatamente diverso da quando l'A5X è stato introdotto nel 2012. Apple utilizzava in precedenza il prefisso "M" per i coprocessori di movimento nei dispositivi mobili, ma sembra averlo riproposto per i Mac , piuttosto che utilizzare nuovi prefissi come "X1", "Z1" o "AS1".

Per otto anni, Apple ha utilizzato il suffisso "X" per differenziare i chip iPhone ("A5") da iPad ("A5X") basati su architetture e tecnologie di processo di produzione simili, ma più performanti grazie a core, memoria e / o velocità di clock. All'inizio del 2020, ha introdotto l'A12Z come un piccolo passo sopra l'A12X, attivando un core grafico aggiuntivo nell'attuale iPad Pro. Quel chip è stato quindi utilizzato per alimentare i kit di transizione per sviluppatori per aiutare gli sviluppatori Mac a convertire le loro app Intel per i set di istruzioni ARM.

Il passaggio di Apple dalle istruzioni Intel a quelle ARM segnala in modo superficiale il passaggio finale dell'azienda dai chip CISC (Complex Instruction Set Computer) ai processori RISC (Red Instruction Set Computer), un processo che è stato in lavorazione per circa 15 anni quando gli iPhone sono stati sviluppati, rilasciati, e reso popolare come i migliori prodotti dell'azienda. Ma mentre i chip Intel sono spesso considerati l'ultimo grande baluardo delle architetture CISC, sono in realtà progetti ibridi CISC-RISC, il che significa che Apple sta davvero andando all-in sul set di istruzioni RISC e ARM con i propri chip.

È importante notare che mentre i primi processori della serie A utilizzavano core progettati da ARM, Apple è passata ai propri progetti di CPU basati su set di istruzioni ARM anni fa, facendo affidamento su un team di ingegneri interno acquisito da PA Semi nel 2008. La distinzione è piuttosto importante in quanto Apple non dipende più da ARM per progettare i core nei suoi chip, ma detiene invece una "licenza di architettura" per la tecnologia dei chip ARM che può essere utilizzata come meglio crede l'azienda. Di conseguenza, sebbene ARM sia in procinto di essere acquisito da Nvidia, il potente chip GPU / AI, non è previsto alcun impatto sui futuri chip Apple. Apple ha minimizzato il ruolo di ARM nel design durante la fase di annuncio iniziale di questo chip a giugno, utilizzando invece il nome "Apple Silicon" per evitare domande sul futuro dei suoi processori.

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