Jabłko M1 - Apple M1

Jabłko M1
Ilustracja procesora M1
Chip Apple M1
Informacje ogólne
Wystrzelony 10 listopada 2020 r.
Zaprojektowany przez Apple Inc.
Wspólni producenci
Kod produktu APL1102
Wydajność
Maks. Częstotliwość taktowania procesora 3,2 GHz
Pamięć podręczna
Pamięć podręczna L1 192+128 KB na rdzeń (wydajne rdzenie)
128+64 KB na rdzeń (wydajne rdzenie)
Pamięć podręczna L2 12 MB (rdzenie wydajne)
4 MB (rdzenie wydajne)
Architektura i klasyfikacja
Podanie Komputer stacjonarny ( Mac Mini , iMac ), Notebook ( rodzina MacBook ), Tablet ( iPad Pro )
Min. rozmiar funkcji 5 nm
Mikroarchitektura „Burza ogniowa” i „Burza lodowa”
Zestaw instrukcji ARMv8.4-A
Specyfikacje fizyczne
Tranzystory
Rdzenie
GPU Zintegrowana karta graficzna zaprojektowana przez Apple (do 8 rdzeni)
Produkty, modele, warianty
Warianty
Historia
Poprzednik Chip Intel Core i Apple T2 (Mac)
Apple A12Z Bionic (iPad Pro)

Jabłko M1 jest ARM -na system-on-a-chip (SoC). Został zaprojektowany przez Apple Inc. jako jednostka centralna (CPU) i procesor graficzny (GPU) dla komputerów Macintosh i tabletów iPad Pro . Jest to również pierwsza poważna zmiana w zestawie instrukcji używanych przez komputery Macintosh od czasu, gdy Apple przestawił komputery Mac z PowerPC na Intel w 2006 roku. Apple twierdzi, że ma najszybszy na świecie rdzeń procesora „w krzemie o niskiej mocy” i najlepszą na świecie wydajność procesora na wat. .

Oprócz własnych MacOS i iPadOS firmy Apple , pierwsze wsparcie dla M1 SoC w jądrze Linux zostało wydane 27 czerwca 2021 r. w wersji 5.13.

Projekt

procesor

M1 ma cztery wysokowydajne rdzenie „Firestorm” i cztery energooszczędne rdzenie „Icestorm” , zapewniając hybrydową konfigurację podobną do ARM DynamIQ i procesorów Intel Lakefield i Alder Lake . Ta kombinacja umożliwia optymalizację zużycia energii, która nie była możliwa w przypadku poprzednich urządzeń o architekturze Apple-Intel . Apple twierdzi, że energooszczędne rdzenie zużywają jedną dziesiątą mocy tych wysokowydajnych. Wysokowydajne rdzenie mają niezwykle duże 192 kB pamięci podręcznej instrukcji L1 i 128 kB pamięci podręcznej danych L1 i współdzielą 12 MB pamięci podręcznej L2; energooszczędne rdzenie mają 128 KB pamięci podręcznej L1 instrukcji, 64 KB pamięci podręcznej L1 oraz współdzieloną 4 MB pamięci podręcznej L2.

Obsługiwane kodeki obejmują HEVC 264, 265 (8/10bit), VP9 i JPEG. Do dekodowania dostępne są AVC, VC1, VP8 i AV1.

GPU

M1 integruje zaprojektowany przez Apple ośmiordzeniowy (siedem w niektórych modelach podstawowych) procesor graficzny (GPU). Każdy rdzeń GPU jest podzielony na 16 jednostek wykonawczych, z których każda zawiera osiem jednostek arytmetyczno-logicznych (ALU). W sumie procesor graficzny M1 zawiera do 128 jednostek wykonawczych lub 1024 jednostek ALU, które według Apple mogą wykonywać do 24 576 wątków jednocześnie i które mają maksymalną wydajność zmiennoprzecinkową (FP32) na poziomie 2,6 TFLOP .

Inne funkcje

M1 wykorzystuje 4266  MT/s LPDDR4X SDRAM w zunifikowanej konfiguracji pamięci współdzielonej przez wszystkie komponenty procesora. Układy SoC i RAM są montowane razem w konstrukcji systemu w pakiecie . Dostępne są konfiguracje 8 GB i 16 GB.

M1 zawiera dedykowany sprzęt sieci neuronowej w 16-rdzeniowym silniku neuronowym, zdolnym do wykonywania 11 bilionów operacji na sekundę. Inne komponenty to procesor sygnału obrazu (ISP), kontroler pamięci masowej NVMe, kontrolery Thunderbolt 4 i Secure Enclave .

Wydajność i wydajność

M1 odnotował konkurencyjną wydajność i wydajność w popularnych testach porównawczych ( Geekbench 5, Cinebench R23).

Mac mini wyposażony w M1 z 2020 roku pobiera 7 W w stanie bezczynności i 39 W przy maksymalnym obciążeniu, w porównaniu z 20 W w stanie bezczynności i 122 W przy maksymalnym obciążeniu w przypadku 6-rdzeniowego Maca mini z procesorem Intel i7 z 2018 roku. Wydajność energetyczna M1 podwaja żywotność baterii MacBooków z procesorem M1 w porównaniu z poprzednimi MacBookami z procesorami Intela.

MacBook Air (M1, 2020) i MacBook Pro (M1, 2020) są uważane za najszybsze MacBooki produkowane przez Apple, a jednocześnie powodują gwałtowny spadek wartości odsprzedaży MacBooków Intel. Zapowiedź MacBooka Air (M1, 2020) i MacBooka Pro (M1, 2020) gwałtownie obniżyła wartość odsprzedaży MacBooków Intel.

Galeria

Procesor bez heatspreadera pokazujący kość CPU i małe kondensatory SMD  pod spodem. Lewa strona obrazu to render.
Procesor Apple M1 z heatspreaderem, pokazujący tylko dwa moduły zawierające LPDDR4X SDRAM.
M1 na płycie głównej Mac mini (model 9,1, 2020) w porównaniu z A13 SOC na płycie procesora iPhone 11.

Produkty korzystające z Apple M1

Zagadnienia

Blokowanie zasilania USB

Po jego wydaniu niektórzy użytkownicy, którzy ładowali urządzenia M1 przez koncentratory USB-C, zgłaszali zepsucie swojego urządzenia. Urządzenia, które zostały zgłoszone jako powodujące ten problem, to koncentratory USB-C innych firm i stacje dokujące inne niż Thunderbolt (z wyjątkiem klucza sprzętowego firmy Apple). Firma Apple poradziła sobie z tym problemem, wymieniając płytę główną i mówiąc swoim klientom, aby nie pobierali opłat za pośrednictwem tych koncentratorów. System macOS Big Sur 11.2.2 zawiera poprawkę zapobiegającą uszkodzeniu modeli MacBooka Pro z 2019 r. lub nowszych oraz modeli MacBook Air z 2020 r. lub nowszych przez niektóre koncentratory i stacje dokujące USB-C innych firm.

Errata sprzętowa

Chip M1 ma erratę nadaną nazwę „M1RACLES”. Dwie aplikacje działające w trybie piaskownicy mogą wymieniać dane bez wiedzy systemu, wykorzystując rejestr procesora, który można przypadkowo zapisać jako kanał ukryty , naruszając model bezpieczeństwa i stanowiąc niewielką lukę. Odkrył go Héctor Martín Cantero .

Zobacz też

Bibliografia

Zewnętrzne linki