Бывший инженер Apple рассказал, как 10 лет назад началась разработка технологии, на основе которой создан чип M1

0
17

Бывший инженер Apple рассказал, как 10 лет назад началась разработка технологии, на основе которой создан чип M1

По информации 9to5Mac, бывший инженер Apple Шак Рон (Shac Ron) рассказал, как 10 лет назад началась разработка технологии, на основе которой был создан Apple Silicon М1 с ARM-архитектурой.

Разработчик ядра Apple Шак Рон рассказал, что компания начала работу над своими обновленными чипами на ARM 10 лет назад. Именно опыт, полученный на протяжении этих лет и дал возможность сделать чип M1 для Mac таким производительным и энергоэффективным.

Рон напомнил, что первый 64-битный чип на ARM от Apple под названием A7 был выпущен в 2013 году, в нем впервые была реализована настраиваемая архитектура набора команд (Instruction Set Architecture, ISA). Это означало, что фактически архитектура ARM64 была рождена в Apple до того, как ARM закончила разработку собственного ядра на AArch64 и подготовила его к продаже по лицензии третьим сторонам.

Рон подчеркнул, что инженеры Apple начали разрабатывать ARM64 еще в 2010 году. К моменту ее запуска в 2013 году новая технология компании действительно застала конкурентов, включая Qualcomm и Samsung, врасплох.

ЧИТАТЬ ТАКЖЕ:  Российские компании предложили Мишустину создать агентство по развитию информационных технологий

Говоря более подробно о технических деталях, Рон заявил, что ставка Apple на развитие ARM заключалась в том, чтобы «выйти на сверхширокий уровень с низкими тактовыми частотами» и с «высшей степенью OoO» (out-of-order, внеочередность). Это позволило Apple далее использовать все больше ядер в новых чипах, а также начать с более низких тактовых частот, которые с каждым поколением компания увеличивает.

У чипа A7 было 2 ядра с частотой около 1,3 ГГц, а последний A14 имеет 6-ядерный процессор с частотой до 2,99 ГГц, 4-ядерный графический процессор и 16-ядерный нейронный движок. Mac с M1 имеют 8-ядерные процессоры с тактовой частотой 3,2 ГГц (4 высокоэффективных и 4 производительных), 8-ядерный графический процессор и 16-ядерный нейронный движок.

Задействуя суперскалярную архитектуру с высокой степенью OoO, Apple смогла успешно разрабатывать новые чипы с постоянно увеличивающимся числом транзисторов, например, в М1 их 16 миллиардов штук. Использование OoO позволило отделить набор команд внешнего интерфейса от внутреннего (бэкендового) исполнения. И все это стало возможным с помощью специальной ARM ISA, разработанной Apple.

Рон подытожил, что очень хорошая производительность чипа M1 напрямую не связана с ARM ISA, а скорее развитие ARM ISA стала таковой благодаря новаторской работе и планам Apple по по улучшению производительности своего ядра, которые компания начала реализовывать в 2010 году.

ЧИТАТЬ ТАКЖЕ:  IT-компании отказываются размещать сервера Parler на своих площадках из-за давления на соцсеть Amazon, Google и Apple

Примечательно, что в конце ноября 2020 года вице-президент Apple Крейг Федериги (Craig Federighi) рассказал, что одним из ключевых ингредиентов высокой производительности мобильного чипа с относительно низким энергопотреблением стала UMA (unified memory architecture) — унифицированная архитектура памяти. В M1 все компоненты — центральный процессор (CPU), графический процессор (GPU), нейронный процессор (NPU), сигнальный процессор для обработки изображений (ISP) совместно используют один пул очень быстрой памяти, который расположен физически очень близко к чипу M1. Эта архитектура противоречит общей парадигме, применяемой в настольных ПК, где, например, происходит выделение одного пула памяти процессору, а другой — графическому процессору. Полученное в итоге увеличение производительности Mac на M1 как раз связано с отказом от такой неэффективной парадигмы как на аппаратном, так и на программном уровне. Федериги также объяснил, что уже несколько лет графическое Apple Metal API использует «отложенный рендеринг на основе тайлов», который в GPU M1 реализуется в полной мере.

ЧИТАТЬ ТАКЖЕ:  Минцифры предложило отложить переход на набор номера без «восьмерки»

22 июня 2020 года на 31-й конференции для разработчиков WWDC 2020 Тим Кук объявил об историческом событии — Apple будет использовать в Mac процессоры ARM. Это третья смена архитектуры в истории компании.

В конце июня прошлого года бывший инженер Intel Франсуа Пьедноэль (François Piednoël) рассказал, что одной из главных причин перехода Apple на ARM стали большие проблемы с качеством процессоров на микроархитектуре Skylake. Позже его слова подтвердил бывший инженер Intel Чжэн Ли (Zheng Li). Он раскрыл, что Apple начала задумываться о создании собственного процессора после того, как Intel начала продавала конкурентам Apple технологии, реализованные в первом MacBook Air.

10 ноября 2020 года Apple представила MacBook Air, MacBook Pro 13 и Mac mini на новых ARM-процессорах M1.

В конце декабря 2020 года эксперты проанализировали внутренности чипа Apple M1 и сравнили их с системой на кристалле A14 Bionic.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Пожалуйста, введите ваш комментарий!
пожалуйста, введите ваше имя здесь