Apple M1


Apple M1
Центральный процессор
Mac Mini M1 chip.jpg
Производство 2020 года
Разработчик Apple Inc.
Производитель
Частота ЦП 3,20 ГГц
Технология производства нм
Наборы инструкций ARMv8.5-A
Число ядер 8 ядер (4x Firestorm + 4x Icestorm cores)
L1-кэш 256 KB
L2-кэш 16 MB общий (12 МБ - Firestorm, 4 МБ - Icestorm)
Встроенный графический процессор Проприетарный Apple GPU (8 ядер)
Разъём
Ядра

Apple M1 — система на кристалле ARM-архитектуры компании Apple из серии Apple Silicon, используемая в компьютерах Mac, ноутбуках MacBook[1] и планшетах iPad Pro[2]. Первыми устройствами на M1 стали MacBook Pro 2020, MacBook Air 2020 и Mac Mini 2020[3]

20 апреля 2021 года был представлен 24-дюймовый iMac[4] и iPad Pro[5] на SoC Apple M1.

Процессор производится контрактным производителем TSMC на 5-нанометровом техпроцессе.

Архитектура

Apple M1 имеет четыре высокопроизводительных ядра «Firestorm» и четыре ядра низкого энергопотребления «Icestorm», что обеспечивает конфигурацию, аналогичную ARM big.LITTLE и процессорам Lakefield от Intel[6]. Это сочетание позволяет оптимизировать энергопотребление; эта возможность отсутствует в устройствах архитектуры Apple-Intel. Apple утверждает, что ядра низкого энергопотребления используют одну десятую мощности высокопроизводительных.

Высокопроизводительные ядра имеют 192 КБ кэша команд и 128 КБ кэша данных и совместно используют 12 МБ кэша L2. Аналогичны характеристики ядер низкого энергопотребления таковы: 128 КБ кэша команд, 64 КБ кэша данных и общий 4 МБ кэша L2. Icestorm «E cluster» имеет частоту 0,6-2,064 ГГц и максимальную потребляемую мощность 1,3 Вт, Firestorm «P cluster» — частоту 0,6-3,204 ГГц и максимальную потребляемую мощность 13,8 Вт.

Совместимость с x86

Динамическая технология бинарной трансляции Rosetta 2 позволяет запускать на продуктах, оборудованных М1, программное обеспечение, созданное для процессоров с архитектурой x86 под управлением операционной системы macOS. При этом работа всех программ, разработанных под архитектуру Х86 не гарантируется и работать они будут медленнее.

Память

M1 использует единую конфигурацию памяти LPDDR4X SDRAM 4266 МТ/с (в разных моделях — 8 ГБ и 16 ГБ), разделяемую всеми компонентами процессора. Микросхемы SoC и RAM монтируются совместно в рамках конструкции system-in-package.

Графика

Чип включает в себя разработанный Apple восьмиядерный (в некоторых моделях — семиядерный) графический процессор (GPU), который, по утверждению Apple, может обрабатывать одновременно порядка 25 000 потоков, а также 16-ядерный нейропроцессор (NPU), способный выполнять 11 триллионов операций в секунду. Также в M1 интегрированы процессор обработки сигналов изображения (ISP), хранилище NVMe и контроллеры Thunderbolt 4.

Экспертные оценки

Продукты, оснащенные M1, показывают весьма убедительные результаты на различных тестах[7], в том числе и игровых.

Игровая производительность:

Fortnite - 100+ FPS (low), +-80 FPS (medium), +-40 FPS (high), +-15 FPS (epic) - родное разрешение Mac.

Уязвимость M1RACLES

В мае 2021 года разработчик Asahi Linux Гектор Мартин обнаружил уязвимость, которую он назвал M1RACLES (M1ssing Register Access Controls Leak EL0 State). Мартин предположил, что уязвимость появилась в результате сознательного нарушения Apple спецификаций архитектуры ARM. В результате этой уязвимости любые два приложения могут скрытно обмениваться данными, минуя любые программные средства защиты и изоляции. Разработчик также указал на то, что уязвимость не может быть устранена программными средствами. Несмотря на это, он считает, что уязвимость не может быть использована для нанесения реального вреда[8][9].

Применение

Устройства, использующие Apple M1:

Примечания

  1. The Apple M1 is the first ARM-based chipset for Macs with the fastest CPU cores and top iGPU (англ.). GSMArena.com. Дата обращения: 25 ноября 2020.
  2. Apple. iPad Pro (рус.). apple.com (20.04.2021).
  3. Новая революция? Apple представила ноутбуки на собственном процессоре M1. Время электроники (10 ноября 2020). Дата обращения: 25 ноября 2020.
  4. iMac 24 дюйма (рус.). Apple (Россия). Дата обращения: 25 апреля 2021.
  5. iPad Pro (рус.). Apple (Россия). Дата обращения: 25 апреля 2021.
  6. Apple M1 Chip (англ.). Apple. Дата обращения: 25 ноября 2020.
  7. Mobile-review.com #Эхо98: MacBook Air M1 – всё-таки революция?. mobile-review.com. Дата обращения: 25 ноября 2020.
  8. В Apple M1 обнаружена уязвимость M1RACLES, которую невозможно программно. iXBT.com. Дата обращения: 28 мая 2021.
  9. M1RACLES: An Apple M1 Vulnerability (англ.). m1racles.com. Дата обращения: 28 мая 2021.

Ссылки