Apple M1

| Apple M1 Apple M1 Pro Apple M1 Max Apple M1 Ultra |
| --- | --- |

Perustietoja
Kehittäjä:  Apple Inc.
Valmistaja:  TSMC
Julkaistu:  M1: 10. marraskuuta 2020 M1 Pro ja Max: 18. lokakuuta 2021 M1 Ultra: 8. maaliskuuta 2022
Suorituskyky
Suurin kellotaajuus:  3,2 GHz
Arkkitehtuuri ja luokitus
Valmistustekniikka:  5 nm
Arkkitehtuurityyppi:  ARM
Mikroarkkitehtuuri:  "Firestorm" ja "Icestorm"
Käskykanta:  ARMv8.5-A
Käyttötarkoitus:  pöytätietokoneet, kannettavat tietokoneet, tablettitietokoneet
Fyysiset ominaisuudet
Transistoreita:  M1: 16 miljardia M1 Pro: 33,7 miljardia M1 Max: 57 miljardia M1 Ultra: 114 miljardia
Ytimiä:  M1: 8   M1 Pro: 8 tai 10 M1 Max: 10 M1 Ultra: 20
Grafiikkasuoritin:  Applen suunnittelema sisäinen grafiikkasuoritin.
Välimuisti
L1-välimuisti:  Suorituskyky-ytimet 192+128 kt per ydin Tehokkuusytimet 128+64 kt per ydin
L2-välimuisti:  Suorituskyky-ytimet M1: 12 Mt M1 Pro ja M1 Max: 24 Mt M1 Ultra: 48 Mt Tehokkuusytimet M1, M1 Pro, M1 Max: 4 Mt M1 Ultra: 8 Mt
Tuotteet, mallit, variaatiot
Variaatio(t):  Apple A14
Historia
Edeltäjä(t):  Intel Core ja Apple T2 (Mac) Apple A12X (Apple a12Z, iPad) Apple A14 (iPad Air)
Seuraaja:  Apple M2
Apple M1 on Applen julkaisema ARM-arkkitehtuuriin pohjautuva sarja järjestelmäpiirejä (SoC). M1-järjestelmäpiirejä käytetään Mac-pöytätietokoneiden, MacBook-kannettavien tietokoneiden sekä iPad-taulutietokoneiden suorittimena ja grafiikkapiirinä.
M1-piirin myötä Apple teki kolmannen muutoksen Mac-tietokoneissa käytettyyn suoritinarkkitehtuuriin. Arkkitehtuuri vaihtui Intelin x86-arkkitehtuurista ARM-arkkitehtuuriin 14 vuotta sen jälkeen, kun PowerPC:stä oli siirrytty x86:een, ja 26 vuotta siirtymisestä alun perin käytetystä Motorola 68000 -sarjasta PowerPC:hen. Julkaisuhetkellä vuonna 2020 Apple markkinoi sirun sisältävän maailman nopeimman suoritinytimen "pienivirtaisessa sirussa" sekä maailman eniten suorituskykyä per käytetty watti. Piirin seuraaja Apple M2 julkaistiin 6. kesäkuuta 2022.
Alkuperäinen M1-järjestelmäpiiri julkaistiin marraskuussa 2020 ja myöhemmin julkaistiin ammattikäyttöön suunnatut M1 Pro ja M1 Max -järjestelmäpiirit lokakuussa 2021. M1 Max on suurempitehoisempi versio M1 Pro -piiristä sisältäen enemmän grafikkaytimiä ja muistin kaistanleveyttä sekä suurempi sirukoko. Apple julkaisi M1 Ultra -järjestelmäpiirin maaliskuussa 2022 yhdistämällä kaksi M1 Max -piiriä yhdeksi. Eri versiot eroavat toisistaan merkittävästi kokonsa sekä ominaisuuksiensa puolesta: esimerkiksi alkuperäinen M1 sisältää 16 miljardia transistoria kun M1 Ultra sisältää 114 miljardia transistoria.
M1 käyttää kahden tyyppisiä suoritinytimiä: "Firestorm", joka on suunnattu suorituskykyä varten, ja "Icestorm", joka on suunnattu vähäiselle virrankäytölle jos laitetta käytetään akun varassa. Kaikki kahdeksan ydintä voivat toimia yhtä aikaa, jolloin kyseessä on kahdeksanytiminen suoritin, mutta suorituskyky ei ole sama kaikilla ytimillä. Suorittimen virrankäyttö Mac mini -tietokoneessa DRAM-muisti mukaanluettuna on noin 4,2 wattia kun laite on päällä mutta ei tee mitään. Virrankäyttö monisäikeisessä suorituksessa nousee 31 wattiin raskaalla kuormituksella. Pöytäkoneissa käytetty suoritin käyttää 128-bittistä muistiväylää kun taas mobiilikäyttöön suunnattu aiempi A14 käyttää 64-bittistä väylää. L2-välimuisti on testien perusteella samankaltainen rakenteeltaan kuin A14-suorittimessa. M1 Pro -mallissa muistiväylän leveys nousi 256 bittiin ja muistityyppi vaihtui LPDDR5-muistiin.
Perusmallin M1-piirille on yhdistetty kahdeksan ytiminen suoritin, kahdeksan ytiminen grafiikkasuoritin, välimuisti, sekä keskusmuisti. Piirin grafiikkasuoritin ei tue geometria-shaderiä.
Applen alihankkijana piirin valmistuksessa toimii taiwanilainen puolijohdevalmistaja TSMC.
20. huhtikuuta 2021 Apple julkisti uudet M1-järjestelmäpiiriä käyttävät laitteet: iMac-pöytätietokoneen ja iPad Pro -tabletin.