Apple M1 je první systém na čipu (SoC) založený na architektuře ARM, vyrobený 5 nm technologií od společnosti Apple. Celý systém obsahuje jak centrální procesorovou jednotku (CPU) tak i grafický procesor (GPU). Slouží pro stolní počítače řady Macintosh, notebooky MacBook a tablety iPad Pro a iPad Air[1] s podporou v systémech macOS i iPadOS.[2]
| Apple M1 | |
|---|---|
 | |
| Specifikace | |
| Kódové značení | M1 – APL1102 M1 Pro – APL1103 M1 Max – APL1105 M1 Ultra – APL1W06 |
| Návrh | Apple |
| Uvedení | M1 – 10. listopadu 2020 M1 Pro a M1 Max – 18. října 2021 M1 Ultra – 8. března 2022 |
| Výrobci | TSMC |
| Výrobní proces | 5 nm |
| Počet jader | M1 – 8 (4 + 4) M1 Pro – 8 / 10 (6 / 8 + 2) M1 Max – 10 (8 + 2) M1 Ultra – 20 (16 + 4) (výkonnostní + energeticky-efektivní) |
| Frekvence | max. 3,2 GHz |
| Instrukční sada | ARMv8.4-A |
| L1 cache | 192+128 KB v každém jádru (výkonnostní jádra) 128+64 KB v každém jádru (energeticky-efektivní jádra) |
| L2 cache | M1 – 12 MB + 4 MB M1 Pro a M1 Max – 24 MB + 4 MB M1 Ultra – 48 MB + 8 MB (výkonnostní + energeticky-efektivní) |
| GPU | Integrovaná grafika Applu M1 – 7 / 8 jader M1 Pro – 14 / 16 jader M1 Max – 24 / 32 jader M1 Ultra – 48 / 64 jader |
| Předchůdce | Intel Core Apple T2 Apple A12Z Bionic Apple A14 |
| Nástupce | M1 Pro, M1 Max, M1 Ultra Nástupce Apple M2 |
M1 byl vydán v listopadu 2020, s tím, že následující verze M1 Pro a M1 Max byly vydány o rok později a M1 Ultra v březnu 2022.[3] Verze M1 se liší zejména velikostí a počtem tranzistorů – klasická M1 obsahuje kolem 16 miliard tranzistorů,[4] M1 Ultra 114 miliard.[5] Na začátku června 2022 byl oznámen příchod další generace – Apple M2.[6]
Design
CPU
M1
M1 obsahuje čtyři vysoce-výkonnostní jádra „Firestorm“ a čtyři energeticky-efektivní jádra „Icestorm“,[7] která spotřebovávají pouze jednu desetinu energie v porovnání s vysoce-výkonnostními.[8] Tato kombinace umožňuje optimalizovat spotřebu energie, kde u předchozích zařízení s architekturou Apple-Intel to nebylo možné.
- Vysoko-výkonnostní jádra „Firestorm“ mají 129 kB L1 CPU mezipaměť, 128 kB L1 datovou mezipaměť a sdílenou 12 MB L2 mezipaměť.[9]
- Energeticky-úsporná jádra „Icestorm“ mají 128 kB L1 CPU mezipaměť, 64 kB L1 datovou mezipaměť a sdílenou 4 MB L2 mezipaměť.[10][11]
- Celý systém na čipu má také 16 MB mezipaměť sdílenou s grafickým procesorem.
M1 Pro a M1 Max
M1 Pro a M1 Max používají stejný design jako M1, avšak s osmi nebo šesti vysoce-výkonnostními jádry „Firestorm“ a dvěma energeticky-efektivními jádraý „Icestorm“, které poskytují celkem deset jader nebo osm jader.[12][13]
- Osm nebo šest vysoce-výkonnostních jader je rozděleno do dvou clusterů. Každý cluster sdílí 12 MB mezipaměti L2.
- Dvě energeticky-efektivní jádra sdílejí 4 MB mezipaměti L2.
- M1 Pro a M1 Max mají 24 MB a 48 MB sdílené mezipaměti.
M1 Ultra
M1 Ultra kombinuje dva čipy M1 Max v jednom – celkem 20 jader CPU a 96 MB sdílené mezipaměti.[14]
GPU
M1 má 8jádrový (u některých základních modelů 7jádrový) grafický procesor (GPU) od Applu.[15] Každé jádro GPU je rozděleno do 16 jednotek, z nichž každá obsahuje 8 aritmeticko-logických jednotek (ALU).[16] Celkově GPU M1 obsahuje až 128 jednotek nebo 1024 ALU, které podle Applu mohou spouštět až 24 576 vláken současně a mají maximální výkon 2,6 teraFLOPS.[17][18]
M1 Pro obsahuje 16 nebo 14jádrový grafický procesor, zatímco M1 Max obsahuje 32 nebo 24jádrový. Grafický procesor M1 Max obsahuje 512 prováděcích jednotek neboli 4096 ALU, které mají maximální výkon s plovoucí řádovou čárkou 10,4 teraFLOPSu.[19]
Paměť
M1 používá 4 266 MT/s LPDDR4X SDRAM paměť,[21] která slouží pro všechny součásti SoCu. SoC čipy i RAM paměť jsou namontovány společně. K dispozici je konfigurace jak s 8 tak i 16 GB RAM paměti.
M1 Pro má 256bitovou paměť LPDDR5 SDRAM a M1 Max má 512bitovou paměť LPDDR5 SDRAM. M1 Pro má šířku pásma 200 GB/s a M1 Max má šířku pásma 400 GB/s.[22] M1 Pro se dodává v paměťových konfiguracích 16 a 32 GB a M1 Max v konfiguracích 32 a 64 GB.[23]
M1 Ultra zdvojnásobuje specifikace M1 Max na 1024bitovou (1kB) paměťovou sběrnici s šířkou pásma 800 GB/s v konfiguraci s 64 nebo 128 GB operační paměti.[24]
Další funkce
SoC M1 také obsahuje neuronovou síť v 16jádrovém neuronovém enginu, který dokáže provést až 11 biliónů operací za sekundu.[25] Mezi další komponenty patří obrazový procesor (ISP), NVMe, řadič Thunderbolt 4 a Secure Enclave. Mezi podporované kodeky patří H.264, H.265, VP9, AV1 a JPEG.[26] M1 Pro a výše mají také podporu pro kodek Apple ProRes.[27]
Výkon a efektivita
Mac mini (2020) vybavený M1 spotřebovává 7 wattů při nečinnosti a 39 wattů při maximální zátěži ve srovnání s 20 watty při nečinnosti a 122 watty maximální zátěže u Macu mini (2018) s 6jádrovým Intelem i7.[28][29] Energetická úspornost také zároveň zdvoj až ztrojnásobuje životnost baterie MacBooků s M1 oproti MacBookům s čipy od Intelu.[30]
Při vydání v roce 2020, MacBook Air a MacBook Pro s M1 byly považovány za nejrychlejší MacBooky vyrobené společností Apple.[31]
Produkty
M1
- MacBook Air (M1, 2020)
- Mac mini (M1, 2020)
- MacBook Pro 13palcový (M1, 2020)
- iMac 24palcový (M1, 2021)
- iPad Pro 11palcový (3. generace, 2021)
- iPad Pro 13palcový (5. generace, 2021)
- iPad Air (5. generace)
M1 Pro
- MacBook Pro 14 a 16palcový (2021)
M1 Max
- MacBook Pro 14 a 16palcový (2021)
- Mac Studio (2022)
M1 Ultra
- Mac Studio (2022)
Varianty
Tabulka znázorňuje varianty M1 SoCu, které používají jádra „Firestorm“ a „Icestorm“.
| Varianta | počet CPU jader | počet GPU jader | GPU EU | GPU ALU | Paměť (GB) | Počet tranzistorů |
|---|---|---|---|---|---|---|
| M1 | 8 (4 + 4) | 7 | 112 | 896 | 8 nebo 16 | 16 miliard |
| 8 | 128 | 1024 | ||||
| M1 Pro | 8 (6 + 2) | 14 | 224 | 1792 | 16 nebo 32 | 34 miliard |
| 10 (8 + 2) | ||||||
| 16 | 256 | 2048 | ||||
| M1 Max | 10 (8 + 2) | 24 | 384 | 3072 | 32 nebo 64 | 57 miliard |
| 32 | 512 | 4096 | ||||
| M1 Ultra | 20 (16 + 4) | 48 | 768 | 6144 | 64 nebo 128 | 114 miliard |
| 64 | 1024 | 8192 |
Galerie
M1 bez rozvaděče tepla
M1 v porovnání s čipem A13
M1 Pro
M1 Max
M1 Ultra
Odkazy
Wikiwand in your browser!
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
