Серия M1 от Apple

Почему компания Apple просит такие деньжищи в 2022 году за Mac и MacBook, так ли уж хороши фирменные чипсеты, как о них рассказывают? Рассмотрим всю доступную информацию.

В ноябре 2020 года компания Apple выпустила линейку продуктов на инновационном чипсете Apple M1. Самыми первыми стали MacBook Air (2020) и Mac Mini (2020), которые буквально порвали в клочья конкурентов (AMD и Intel) во всех чартах и таблицах производительности среди носимых (ноутбуки) и десктопных (неттопы) устройств. И до сих пор связка из 8 ядер CPU, 16 ГБ LPDDR4X (позднее LPDDR5), 8 графических ядер со 128 исполнительными блоками и 16-ядерного блока NPU (ИИ), входящих в состав Apple M1, позволяет решить абсолютно все пользовательские задачи, включая сложные игры, а также способна с честью выдерживать рабочие нагрузки при обработке графики, видео и т.д.

Это кажется невероятным, но устройства M1 «тянут» даже такие тяжелые игры, как Cyberpunk 2077 с ~30-45 FPS на FHD-мониторе. Не верите? Взгляните на видео:

Подобное устройство можно и нужно рассматривать (в старшей комплектации) как полноценную замену стационарному Windows/Linux ПК, как полноценную замену игровому компьютеру или приставке периода 2020 года или рабочую мини-станцию. В чем же заключался успех М1? Ответ, как и всегда в случае Apple, прост, компания сама разрабатывает собственные чипсеты, пишет программное обеспечение «с нуля», и сама все это оптимизирует. Так что нет особого уж «вау-эффекта» от того, что Apple доработала ARM чипсет до полноценного десктопного APU на той же архитектуре. То, что происходило дальше, следующая эволюция серии М, безальтернативно логична, стоит только держать в уме аббревиатуру «ARM», ведь тот путь, который проходят чипсеты серии Apple M, уже пройдены в мобильной отрасли. Вспомните, сначала в смартфонах было одно ядро CPU, отдельно на подложке графический ускоритель и распаянная на системной плате оперативная память. Потом стало расти количество ядер, а графический процессор переехал в чипсет вслед за сигнальными процессорами и контроллерами памяти. Подобное происходило и с чипами Apple. Эволюция наглядно показана на изображении и в таблице ниже:

Чипсет М1 эволюционировал в M1 Pro, практически удвоив как количество транзисторов, так и все базовые характеристики, М1 Pro был «удвоен» до М1 Max, который и стал базовым «кубиком» конструктора чипсетов Apple. Специфика ARM заключается в том, что кластеры CPU и GPU могут соединяться напрямую, на аппаратном уровне сливаясь в одно целое, распределяя нагрузку между всеми ядрами. Из ARM-кластеров можно собирать системы такого размера и сложности, что не хватит воображения. И это та самая вещь, которая ставит жирную точку в споре между ARM и X86 за право называться системой будущего, ведь Apple M1 Max, состоящий из 57 миллиардов транзисторов, шутя уделывает X86-процессоры, количество транзисторов в которых перешагнуло за триллион. Для того, чтобы стало чуть более понятно, представьте себе материнскую плату компьютера, на которой размещено двадцать центральных процессоров Intel или AMD. Являясь всего лишь несколькими отдельными компьютерами, размещенными в одном месте и подключенными к общей памяти, они так и не смогут интегрироваться в один вычислительный процесс, они не будут работать как одно целое, какое бы ПО ни написали для него программисты. При таком подходе к конструированию чипсета самыми критическими параметрами являются скорость соединения ARM-кластеров и количество каналов доступа к оперативной памяти. В недавно анонсированном чипсете Apple M1 Ultra вопрос решен логично и безупречно:

На изображении выше – соединение (и упаковка), которое в самой компании Apple называют «UltraFusion». Два чипсета M1 Max располагаются на одной подложке и соединяются между собой сверхтонкими кремниевыми проводниками. Помните, я в начале писал, что каждый базовый «кирпичик» сложной ARM-системы самодостаточен, в нем оставлены все контроллеры, все графические ядра и т.д.? В совокупности это привело к тому, что количество транзисторов в Apple M1 Ultra достигло 114 миллиардов, а производительность GPU деклассирует Nvidia RTX 3090 (за 500 000 рублей), как нам обещает Apple.

Во многом этот мини-обзор посвящен десктопным чипсетам Apple M1, но уверен, что в самые топовые ноутбуки рано или поздно просочится «большое яблоко» M1 Ultra, и тогда вопрос энергоэффективности встанет ребром.

В этом графике, который входит в рекламную кампанию новых, пока еще не вышедших в продажу устройств Apple, чипсет M1 Ultra борется и побеждает 16-ядерный процессор Intel Core i9 12900K, который также построен по принципу больших и малых ядер аналогично big.little от ARM.

Примеры производительности

В теории и на практике с каждым выходом нового поколения чипсетов Apple M1 и устройств с ними на борту удваивалось не только количество транзисторов, но и количество позитивных вибраций у пользователей. В некоторых задачах рост производительности был более чем нагляден. На ролике ниже соревнуются в практической работе MacBook разных лет на базе Apple M1, M1 Max и 8-ядерного Intel Core i9 в связке с видеокартой AMD Radeon Pro 5500M (8 ГБ GDDR6) и 64 ГБ DDR4. А если вам не нравится автоперевод от Yandex, то смотрите оригинал.

Если говорить об играх, то, как и было сказано выше, никаких проблем с производительностью у M1 Max и будущего M1 Ultra нет и быть не может. Это понимаешь особенно хорошо, когда Windows-игры запускаются на MacBook через Parallels 17, CrossOver 21 и Rosetta 2. Вот только несколько примеров:

Результаты более чем убедительны, производительности «половины» M1 Ultra хватит для любых задач, которые только можно себе представить. Современные устройства Apple – это не только рабочие лошадки, но и прекрасная замена игровой приставке или игровому ноутбуку с Windows и видеокартой уровня Nvidia RTX 3060, ведь именно такую производительность показывает текущий флагман Apple M1 Max.

Цены на электронику

Прямо сейчас цены на Apple MacBook Pro (с M1 Max внутри) начинаются от 650 000 рублей. За эти деньги пользователь получает процессор уровня Intel Core i9, видеокарту уровня RTX 3060, 32 или 64 ГБ ОЗУ (да, Apple тоже используют отбраковку), SSD на 512 ГБ и прекрасный 16-дюймовый экран, почти соответствующий категории 4К. Подобный ноутбук на Windows обойдется примерно в 600 000 рублей, если вам удастся найти  в продаже связку из Nvidia RTX 3000-й серии и Intel Core i9, чего мне сделать не удалось, все раскупили в моем регионе. Сравнимы ли цены? Вполне.

Выводы

Глядя на текущую продукцию компании Apple, на ее внешний вид, легкость и компактность, только диву даёшься, как люди живут в одной квартире с неуместными в наш век ящиками ПК, из нутра которых светятся и жужжат монструозного размера видеокарты и вентиляторы системы охлаждения, разбрасывая вокруг неоприходованные калории тепла.

С выходом продукции Apple на базе M1 Ultra в ведро полетят игровые компьютеры и ноутбуки, оснащенные передовыми наработками Intel, AMD и Nvidia, их заменит какой-нибудь Apple Mac Mini Ultra или MacBook Ultra, и будет абсолютно прав тот, кто сможет финансово позволить себе этот шаг. Неприятно это писать, но кажется, что архитектура x86 полностью себя исчерпала и уступает место продвинутой ARM.

А вы как считаете?