| Apple M1 | |
|---|---|
| processzor | |
| Termelés |
M1 : 2020. november 10. M1 Pro és M1 Max : 2021. október 18. M1 Ultra : 2022. március 8. |
| Fejlesztő | Apple Inc. |
| Gyártó | |
| CPU frekvencia | 3,20 GHz |
| Gyártástechnológia | 5 nm |
| Utasítási készletek | ARMv8.5-A |
| Magok száma |
M1 : 8 mag (4x Firestorm + 4x Icestorm mag) M1 Pro : 8 vagy 10 mag (6x vagy 8x Firestorm + 2x Icestorm mag) M1 Max : 10 mag (8x Firestorm + 2x Icestorm mag) M1 Ultra : 20 mag (16x Firestorm ) + 4x Icestorm mag) |
| L1 gyorsítótár | 256 KB |
| L2 gyorsítótár | 16 MB megosztott (12 MB - Firestorm, 4 MB - Icestorm) |
| L3 gyorsítótár |
M1 : 16MB M1 Pro : 24MB M1 Max : 48MB M1 Ultra : 96MB |
| Integrált GPU |
Saját Apple GPU M1 : 7 vagy 8 magos GPU M1 Pro : 14 vagy 16 magos GPU M1 Max : 24 vagy 32 magos GPU M1 Ultra : 48 vagy 64 magos GPU |
| Csatlakozó | |
| Magok | |
| Apple M2 | |
Az Apple M1 az Apple Apple szilícium sorozata ARM -architektúrájú SoC -kből , amelyeket Mac számítógépekben , MacBook laptopokban [1] , valamint iPad Pro [2] és iPad Air [3] táblagépekben használnak , és amelyet a szerződéses gyártó TSMC gyártott 5 nanométeres eljárással és körülbelül 16 milliárd tranzisztort tartalmaz.
Az M1 első eszközei a 2020 novemberében megjelent MacBook Air (2020 vége), MacBook Pro (13 hüvelykes, 2020 vége) és Mac Mini 2020 voltak [4] . Aztán 2021 áprilisában bemutatták a 24 hüvelykes iMac -et [5] és az iPad Pro -t [6] az Apple M1 SoC-n.
2022. március 8- án bejelentették az Apple M1 chipre épülő 5. generációs iPad Airt [7] .
Az Apple M1 négy nagy teljesítményű "Firestorm" maggal és négy alacsony fogyasztású "Icestorm" maggal rendelkezik, amelyek az ARM big.LITTLE és az Intel Lakefield processzoraihoz hasonló konfigurációt biztosítanak [8] . Ez a kombináció lehetővé teszi az energiafogyasztás optimalizálását; ez a képesség nem érhető el az Apple-Intel architektúrájú eszközökön. Az Apple azt állítja, hogy az alacsony fogyasztású magok a nagy teljesítményű magok teljesítményének egytizedét használják fel.
A nagy teljesítményű magok 192 KB utasítás-gyorsítótárral és 128 KB adatgyorsítótárral rendelkeznek, és 12 MB L2 gyorsítótárat osztanak meg. Az alacsony fogyasztású magokhoz hasonló specifikációk 128 KB utasítás-gyorsítótár, 64 KB adatgyorsítótár és összesen 4 MB L2 gyorsítótár. Az Icestorm "E cluster" frekvenciája 0,6-2,064 GHz és maximális fogyasztása 1,3 W, a Firestorm "P cluster" frekvenciája 0,6-3,204 GHz és maximális fogyasztása 13,8 W.
A Rosetta 2 dinamikus bináris fordítási technológiája lehetővé teszi, hogy az M1-tel felszerelt termékek a macOS-t futtató x86-os processzorokhoz tervezett szoftvereket futtassák. Ugyanakkor az X86 architektúrára fejlesztett összes program működése nem garantált, és lassabban fognak működni.
Az M1 egyetlen memóriakonfigurációt használ, az LPDDR4X SDRAM 4266 MT/s (8 GB és 16 GB a különböző modellekben), amelyet az összes processzorkomponens megoszt. Az SoC és a RAM chipek a rendszercsomagba épített kialakítás részeként kerültek összeszerelésre .
Az M1 Pro 256 bites LPDDR5 SDRAM 6400 MT/s, míg az M1 Max 512 bites LPDDR5 SDRAM 6400 MT/s. Az M1 memória sávszélessége 68 GB/s, az M1 Pro 204 GB/s, az M1 Max pedig 408 GB/s. Az M1 Pro 16 vagy 32 GB-os memóriakonfigurációkat támogat, míg az M1 Max 32 és 64 GB-ot [9] . Az M1 Pro ProRes kódoló és dekódoló médiamotort tartalmaz, míg az M1 Max két motort [10] .
Az M1 Ultra megduplázza az M1 Max specifikációit 1024 bites 816 GB/s memóriabuszával és 64 GB vagy 128 GB-os konfigurációk támogatásával.
A chip tartalmaz egy Apple által tervezett 8 magos (egyes modelleken 7 magos) grafikus feldolgozó egységet (GPU) 128 végrehajtó egységgel és 1024 aritmetikai logikai egységgel, amelyek az Apple állítása szerint akár 24 576 egyidejű szálat is képesek feldolgozni. Ráadásul a chip a beépített AI-gyorsító (NPU) 16 magját is tartalmazza, amely másodpercenként 11 billió művelet végrehajtására képes [11] . Az M1 egy képjel-processzort (ISP), NVMe tárolót és Thunderbolt 4 vezérlőket is integrál.
2021 májusában az Asahi Linux fejlesztője, Hector Martin felfedezett egy M1RACLES (M1ssing Register Access Controls Leak EL0 State) nevű biztonsági rést. Martin azt javasolta, hogy a sérülékenység az ARM architektúra specifikációinak Apple szándékos megsértésének a következménye . A sérülékenység eredményeként bármely két alkalmazás titkosan cserélhet adatokat, megkerülve a szoftvervédelmet és az elkülönítést. A fejlesztő arra is felhívta a figyelmet, hogy a biztonsági rést szoftverrel nem lehet kijavítani. Ennek ellenére úgy véli, hogy a sérülékenységet nem lehet valódi károk okozására használni [12] [13] .
2022 májusában a Tel Aviv Egyetem , az Illinoisi Egyetem Urbana-Champaign és a Washingtoni Egyetem kutatói "Augury" névre keresztelt sebezhetőséget fedeztek fel az M1 chipekben az adatmemóriafüggő prefetcherrel (DMP) kapcsolatban. Ugyanakkor nem számított jelentős biztonsági kockázatnak [14] .
2022 júniusában az MIT kutatói bejelentették, hogy spekulatív végrehajtási sebezhetőséget találtak az M1 chipekben, amelyeket a mutató hitelesítési kódok (PAC) után "Pacman"-nek neveztek el. Az Apple kijelentette, hogy nem hiszi, hogy ez komoly fenyegetést jelentene a felhasználók számára [15] .
Az M1 versenyképes teljesítményt és hatékonyságot mutatott a népszerű benchmarkokban (Geekbench 5, Cinebench R23).
Az M1-gyel felszerelt 2020-as Mac mini 7 W-ot fogyaszt alapjáraton és 39 W-ot maximális terhelés mellett [16] , szemben a 2018-as 6 magos Intel i7 Mac mini 20 W-os alapjárati és 122 W-os maximális terhelési teljesítményével [17] .
A megjelenés idején a MacBook Air (M1, 2020) és a MacBook Pro (M1, 2020) az Apple által gyártott MacBook család leggyorsabb laptopjainak számított [18] , ami a MacBook laptopok költségének meredek csökkenéséhez vezetett. az Intelre épül az utópiacon [19] .
Az Apple M1 Pro egy 8 vagy 10 magos ARM processzor, amelyet a TSMC 5 nm-es eljárásával gyártanak. A chip 8 vagy 10 CPU magot (6 vagy 8 teljesítményű és 2 energiatakarékos) és 16 GPU grafikus magot tartalmaz 2048 végrehajtó egységgel, valamint további 16 magot a beépített AI-gyorsítóból. A beépített kombinált memória ( RAM + Video memória ) sávszélessége 200 GB/s. A processzor 33,7 milliárd tranzisztort tartalmaz [20] .
Az Apple M1 Max egy 10 magos ARM processzor, amelyet a TSMC 5 nm-es folyamattechnológiájával gyártanak. A chip 10 CPU magot (8 teljesítményű és 2 energiahatékony), 24 vagy 32 GPU grafikus magot és 16 magot tartalmaz a beépített AI-gyorsítóból. A beépített kombinált memória (RAM + Video memória) sávszélessége 400 GB / s. A processzor 57 milliárd tranzisztort tartalmaz [20] .
Az Apple M1 Ultra egy 20 magos ARM processzor, amelyet 2022 óta használnak Mac Studio számítógépekben , és a TSMC 5 nm-es eljárásával gyártják. A chip 20 CPU magot (16 teljesítményű és 4 energiahatékony), 48 vagy 64 GPU grafikus magot és 32 magot tartalmaz a beépített AI-gyorsítóból. A beépített kombinált memória (RAM + Video memória) sávszélessége 800 GB / s. Az M1 Ultra fő jellemzője az UltraFusion architektúra, amely két M1 Max chipet egyesít egy óriási processzorban, amely 114 milliárd tranzisztort tartalmaz [21] [22] [23] .
Apple M1-et használó eszközök:
Apple M1 Pro-t használó eszközök:
Apple M1 Max-ot használó eszközök:
Apple M1 Ultra-t használó eszközök:
Az alábbi táblázat a „Firestorm” és „Icestorm” mikroarchitektúrákon alapuló különféle SoC-ket mutatja be.
| választási lehetőség | CPU magok száma (P+E) | GPU magok száma | A GPU-végrehajtási egységek száma | A GPU aritmetikai logikai blokkjainak száma | Támogatott mennyiségű összegyűjtött memória | A tranzisztorok száma |
|---|---|---|---|---|---|---|
| A14 | 6 (2+4) | négy | 64 | 512 | 4/6 GB | 11,8 milliárd |
| M1 | 8 (4+4) | 7 | 112 | 896 | 8/16 GB | 16 milliárd |
| nyolc | 128 | 1024 | ||||
| M1 Pro | 8 (6+2) | tizennégy | 224 | 1792 | 16/32 GB | 34 milliárd |
| M1 Pro | 10 (8+2) | 34 milliárd | ||||
| 16 | 256 | 2048 | 34 milliárd | |||
| M1 max | 10 (8+2) | 24 | 384 | 3072 | 32/64 GB | 57 milliárd |
| 32 | 512 | 4096 | ||||
| M1 Ultra | 20 (16+4) | 48 | 768 | 6144 | 64/128 GB | 114 milliárd |
| 64 | 1024 | 8192 |