Apple M1

Apple M1 – ARM architektūros pagrindu „Apple“ sukurta SoC sistema, naudojama Mac, MacBook ir iPad Pro kompiuteriuose.

M1 turi apie 16 milijardų tranzistorių. M1 Pro turi 33,7 milijardus tranzistorių, o M1 Max jau 57 milijardus tranzistorių.

Pirmieji M1 įrenginiai buvo MacBook Air 2020, MacBook Pro 2020 ir Mac Mini 2020. 2021 m. balandžio 20 d. buvo pristatyti 24 colių iMac ir iPad Pro su SoC Apple M1. 2021 m. gale buvo išleisti naujieji MacBook Pro 14 ir 16 colių variantuose, kurie turėjo naujuosius M1 Pro ir M1 Max procesorius.
Procesorius pagal sutartį gamina kompanija TSMC pagal 5 nanometrų proceso technologiją.

Architektūra 
„Apple M1“ turi keturis didelio našumo „Firestorm“ branduolius ir keturis mažos galios „Icestorm“ branduolius, kurie užtikrina konfigūraciją, panašią į ARM big. LITTLE ir į Lakefield Intel procesorius. Šis derinys optimizuoja energijos suvartojimą; ši funkcija negalima Apple-Intel architektūros įrenginiuose. „Apple“ teigia, kad mažos galios branduoliai naudoja dešimtadalį galios, palyginti su didelio našumo branduoliais.

Didelio našumo branduoliai turi 192 KB instrukcijų talpyklos ir 128 KB duomenų talpyklos ir dalijasi 12 MB L2 talpyklos. Mažos galios branduolių charakteristikos panašios: 128 KB instrukcijų talpyklos, 64 KB duomenų talpyklos ir iš viso 4 MB L2 talpyklos. Icestorm „E cluster“ dažnis yra 0,6–2,064 GHz, o maksimalus energijos suvartojimas – 1,3 W, „Firestorm“ „P cluster“ – 0,6–3,204 GHz dažnis, o maksimalus energijos suvartojimas – 13,8 W.

Suderinamumas su x86 
„Rosetta 2“ dinaminė dvejetainio vertimo technologija leidžia M1 turintiems produktams paleisti programinę įrangą, sukurtą x86 procesoriams, kuriuose veikia „macOS“. Tuo pačiu metu negarantuojamas visų x86 architektūrai sukurtų programų darbas ir jos veiks lėčiau nei ant x86 procesorių.

Atmintis 
M1 naudoja vieną 4266 MT / s LPDDR4X SDRAM atminties konfigūraciją (8 GB ir 16 GB skirtingi modeliai), kuria dalijasi visi procesoriaus komponentai. SoC ir RAM mikroschemos yra sumontuotos kartu kaip konstrukcijos system-in-package dalis.

Grafika 
Procesorių sudaro Apple sukurtas aštuonių branduolių (kai kuriuose modeliuose septynių branduolių) grafikos apdorojimo blokas (GPU), kuris, kaip teigia Apple, vienu metu gali apdoroti apie 25 000 srautų, taip pat 16 branduolių neuroprocesorius (NPU), galintis atlikti 11 trilijonų operacijų per sek. Į M1 procesorių yra taip pat integruotas vaizdo signalo procesorius (ISP), NVMe saugykla ir Thunderbolt 4 valdikliai.

Ekspertų vertinimai 
Produktai su M1 rodo labai įtikinamus įvairių testų, įskaitant žaidimų rezultatus.

M1RACLES pažeidžiamumas 
2021 m. gegužės mėn. „Asahi Linux“ kūrėjas Hectoras Martinas aptiko pažeidžiamumą, kurį pavadino M1RACLES (M1ssing Register Access Controls Leak EL0 State). Martinas teigė, kad pažeidžiamumas atsirado dėl „Apple“ tyčinio ARM architektūros specifikacijų pažeidimo. Dėl šio pažeidžiamumo bet kurios dvi programos gali slapta keistis duomenimis, apeinant bet kokią programinės įrangos apsaugą ir izoliaciją. Kūrėjas taip pat atkreipė dėmesį, kad pažeidžiamumo negalima ištaisyti programine įranga. Nepaisant to, jis mano, kad pažeidžiamumas negali būti panaudotas siekiant padaryti realią žalą.

Taikymas 
Įrenginiai, naudojantys Apple M1:

 MacBook Air – nuo 2020 m. lapkričio mėn.;
 MacBook Pro – nuo 2020 m. lapkričio mėn.;
 Mac Mini – nuo 2020 m. lapkričio mėn.;
 iMac – nuo 2021 m. balandžio mėn.;
 iPad Pro – nuo 2021 m. balandžio mėn.
 iPad Air – nuo nuo 2021 m. lapkričio mėn.

Šaltiniai

Nuorodos 
 Galima pažiūrėti ar programa optimizuota M1 procesoriuose 

Procesoriai
Apple