애플 M1

애플 M1(영어: Apple M1)은 애플이 자사의 매킨토시 컴퓨터용으로 설계한 최초의 ARM 기반 SoC이다.^[3] 4세대 맥북 에어, 5세대 맥 미니, 13인치 5세대 맥북 프로, 5세대 아이패드 프로에 선보였다.^[4] 5나노미터 공정을 사용하여 제조된 최초의 개인용 컴퓨터 칩이다. 애플은 저전력 실리콘의, 세계에서 가장 빠른 ARM 기반의 중앙 처리 장치(CPU) 코어, 그리고 세계 최고의 CPU 성능 대 와트를 갖추고 있다고 주장하고 있다.^[3][5]

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애플 M1

설계 회사	애플
주요 제조사	TSMC
명령어 집합	AArch64; ARMv8-A
마이크로아키텍처	파이어스톰(Firestorm)과 아이스스톰(Icestorm)[1]
제품 코드	APL1102[2]
코어	8 (4× 고성능 + 4× 고효율)
L2 캐시	12MB (고성능 코어) 4MB (저전력 코어)
개발	2020년 11월 17일[1]
트랜지스터	160억
후속 모델	애플 M2
GPU	애플이 설계한 8코어
애플리케이션	데스크톱 (맥 미니 및 아이맥), 노트북 (맥북 계열), 태블릿 PC(아이패드 프로)

구조

M1에는 4개의 고성능 파이어스톰(Firestorm)과 4개의 저전력(아이스스톰) 코어를 갖추고 있어서 ARM 빅리틀, 인텔의 레이크필드 프로세서와 비슷한 구성을 제공한다.^[6] 이 조합을 통해 애플-인텔 아키텍처 기기에서 불가능한 전력 이용 최적화를 가능케 한다. 애플은 이 저전력 코어들이 고성능 코어들의 전력 대비 1/10를 사용한다고 주장한다. 고성능 코어는 192kB의 명령 캐시와 128 kB의 데이터 캐시를 갖추고 있으며 12MB의 L2 캐시를 공유한다. 반면, 저전력 코어는 128kB 명령 캐시, 64kB 데이터 캐시 4MB L2 캐시 공유이다. 아이스스톰 "E 클러스터"(E Cluster)의 주파수는 0.6–2.064 GHz이며 최대 소비전력은 1.3 W이다. 파이어스톰 "P 클러스터"(P cluster)의 주파수는 0.6–3.204 GHz이며 최대 소비전력은 13.8 W이다.^[7]

로제타 2 동적 바이너리 변환 기술을 통해 M1이 장착된 제품들은 인텔 x86 CPU용으로 개발된 소프트웨어를 구동할 수 있다.

M1은 4266 MT/s LPDDR4X SDRAM^[8]를 사용하며 모든 프로세서 부품이 공유하는 통합 메모리 구성을 따른다. SoC와 RAM 칩은 SiP 디자인으로 실장된다. 8GB 및 16GB 구성을 이용할 수 있다.

M1은 애플이 설계한 8코어(일부 모델은 7코어) 그래픽 처리 장치(GPU)를 통합하고 있으며 애플은 동시에 약 25,000개 스레드를 실행할 수 있으며 16코어 뉴럴 엔진의 전용 신경망 하드웨어는 초당 11조개 명령을 실행할 수 있다고 주장한다. 다른 부품들로는 이미지 신호 프로세서(ISP), NVMe 스토리지, 썬더볼트 4 컨트롤러, 시큐어 인클레이브(Secure Enclave)가 포함된다.

종류

아래 표는 Firestorm 및 Icestorm 마이크로아키텍처에 기반한 다양한 SoC를 보여준다.^[9][10]

종류	CPU 코어 (P+E)*	GPU 코어	GPU EU	그래픽스 ALU	뉴럴 엔진 코어	메모리 (GB)	메모리 대역폭 (GB/s)	트랜지스터 수
A14	6 (2+4)	4	64	512	16	4–6	34.1	11.8 billion
M1	8 (4+4)	7	112	896		8–16	68.3	16 billion
		8	128	1024
M1 Pro	8 (6+2)	14	224	1792		16–32	204.8	33.7 billion
	10 (8+2)
		16	256	2048
M1 Max	10 (8+2)	24	384	3072		32–64	409.6	57 billion
		32	512	4096
M1 Ultra	20 (16+4)	48	768	6144	32	64–128	819.2	114 billion
		64	1024	8192

* (성능 + 전력 효율)

갤러리

CPU 다이 및 그 아래에 소형 SMD 캐퍼시터가 보이는 히트 스프레더가 없는 프로세서.

LPDDR4X SDRAM을 포함한 2개의 모듈이 보이는 애플 M1 프로세서. (히트 스프레더가 있음)

맥 미니의 M1 (2020년 모델) 논리 기판. 아이폰 11 CPU 기판의 A13 SOC와의 비교.

애플 M1을 장착한 제품

M1

• 맥 미니 (2020)^[11]
• 맥북 에어 (M1, 2020)^[12]
• 13인치 맥북 프로 (M1, 2020)^[13]
• 아이맥 (24인치, M1, 2021)
• 아이패드 프로 5세대
• 아이패드 에어 5세대

M1 프로

• 14, 16인치 맥북 프로 (2021)

M1 맥스

• 14, 16인치 맥북 프로 (2021)
• 맥 스튜디오

M1 울트라

• 맥 스튜디오

같이 보기

• 애플이 설계한 프로세서

각주

1. Frumusanu, Andrei (2020년 11월 17일), 《The 2020 Mac Mini Unleashed: Putting Apple Silicon M1 To The Test》, 2020년 11월 18일에 확인함
2. 《[Teardown] Late 2020 Mac mini: Apple Silicon M1, Thunderbolt...》 (미국 영어), 2020년 11월 18일에 확인함
3. “The Apple M1 is the first ARM-based chipset for Macs with the fastest CPU cores and top iGPU”. 《GSMArena.com》 (미국 영어). 2020년 11월 11일에 확인함.
4. “New MacBook Pro, MacBook Air, Mac Mini With Apple M1 SoC”. 《NDTV Gadgets 360》 (영어). 2020년 11월 11일에 확인함.
5. Sohail, Omar (2020년 11월 10일). “Apple’s 5nm M1 Chip Is the First for ARM-Based Macs - Boasts 2x More Performance Than Latest Laptop CPU, Uses One-Fourth the Power”. 《Wccftech》 (미국 영어). 2020년 11월 11일에 확인함.
6. “Apple M1 Chip”. 《Apple.com》. Apple. 2020년 11월 11일에 확인함.
7. Panzarino, Matthew. “I noticed a lot of reviews getting confused by the CPU clock and what the specs were there, here's a live dump of what the Performance and Efficiency clusters are up to during a Cinebench R23 multithread bench.”. 《Twitter》 (영어).
8. “M1 MacBook Air & Pro - EXCLUSIVE Apple Interview! | The Tech Chap - YouTube”. 《www.youtube.com》. 2020년 11월 14일에 확인함.
9. “Apple M1 Chip: Everything You Need to Know”. 《MacRumors》 (영어). 2022년 7월 30일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2022년 7월 30일에 확인함.
10. “Apple's M1 Ultra Chip: Everything You Need to Know”. 《MacRumors》 (영어). 2022년 7월 30일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2022년 7월 30일에 확인함.
11. “Mac mini (M1, 2020) - Technical specifications”. 《support.apple.com》. 2020년 11월 13일에 확인함.
12. “MacBook Air (M1, 2020) - Technical Specifications”. 《support.apple.com》. 2020년 11월 13일에 확인함.
13. “MacBook Pro (13-inch, M1, 2020) - Technical Specifications”. 《support.apple.com》. 2020년 11월 13일에 확인함.

외부 링크

• 애플 M1 - 공식 웹사이트