Новый SoC M1 от Apple выглядит великолепно, не быстрее, чем 98% ноутбуков

Вчера Apple анонсировала свою новую SoC M1. Это впечатляющая работа - я поделюсь некоторыми мыслями по этому поводу здесь, - но я хочу сразу уточнить одну вещь. Apple сделала много заявлений о производительности M1 по сравнению с x86, которые я хочу обсудить, но главное, о чем мы собираемся поговорить в первую очередь, это взято непосредственно с собственного веб-сайта Apple:

«А в MacBook Air M1 быстрее, чем чипы 98 процентов ноутбуков, проданных за последний год».

Apple делает сноску в заявлении, поэтому будет справедливо воспроизвести сноску:

Тестирование проводилось Apple в октябре 2020 года на контрольных образцах 13-дюймового MacBook Pro с чипом Apple M1 и 16 ГБ оперативной памяти. Производительность измерена с помощью избранных стандартных тестов. Конфигурации ПК из общедоступных данных о продажах за последние 12 месяцев. Тесты производительности проводятся с использованием конкретных компьютерных систем и отражают приблизительную производительность MacBook Pro.

Какие тесты? Мы не знаем. С какими компьютерами, в частности, сравнивала себя Apple? Мы не знаем. Мы действительно знаем, что продажи Chromebook в прошлом году резко выросли благодаря всплеску дистанционного обучения, и в результате на рынок ПК пришло огромное количество низкоуровневых систем.

Но, честно говоря, заявление о 98% даже не имеет смысла на первый взгляд. Прежде всего, каким бы хорошим ни было на самом деле ядро ​​ARM от Apple, с точки зрения физики невозможно, чтобы безвентиляторный четырехъядерный процессор Apple M1 мог превзойти 8-ядерный Intel Core i9. Если бы Apple думала, что может превзойти восьмиядерный Core i9 с четырехъядерным M1, предлагая при этом все дополнительные преимущества, которые, по ее утверждениям, может предложить чип, она бы так и сделала.

Во-вторых, мы уже знаем, что рынок высокопроизводительных ПК намного шире. По данным IDC, в 2020 году будет поставлено 22,3 млн игровых ноутбуков и 14,8 млн настольных компьютеров. Сюда не входят люди, которые создают свои собственные системы - мы рассматриваем только продажи OEM / бутиков. По данным IDC, в 2019 году было отгружено около 267 млн ​​ПК. Предположим, что в этом году рынок вырастет на 5 процентов благодаря COVID-19, а это 279 миллионов компьютеров. Игровые ПК сами по себе составляют 13,2% рынка. Это до того, как мы примем во внимание рабочие станции и профессиональные коммерческие ПК для бизнеса (Dell, Microsoft и HP могут не продавать много топовых систем в абсолютном выражении, но они явно продают достаточно, чтобы сделать их прибыльными). Даже если мы допустим, что новый M1 SoC быстрее, чем некоторый процент игровых ноутбуков и высокопроизводительных ПК - и я готов согласиться, - он не быстрее 98 процентов из них.

Где реальный предел производительности Apple? Я предполагаю, что они не прекратили поставки систем Intel. В конце концов, учитывая огромные преимущества, которые Apple заявляет об этом чипе, имеет смысл только развернуть его во всех сегментах, где он может претендовать на преимущество. Apple по-прежнему продает шестиядерные системы Intel с Radeon 5300M, так что пока я буду рассматривать это как вероятную точку смены производительности, пока у нас не будет независимых тестов для сравнения. Если это окажется неправдой, компании придется серьезно объяснять раздраженным клиентам высокого класса.

Если отбросить эту глупость, новый M1 от Apple выглядит потрясающе

Я повторяю то же самое, что и Гордон Унг в своей последней статье на PCWorld, и хочу признать, что я не единственный, кто высказывает это конкретное мнение. Еще в одном я с ним согласен: M1 действительно выглядит как действительно значительный скачок в производительности процессора. Это отчасти причина того, что меня раздражает то, как Apple продает ее.

Apple M1 - это восьмиъядерный чип с четырьмя высокопроизводительными ядрами и четырьмя высокоэффективными ядрами. Apple не предоставила нам подробных данных о производительности, но компания утверждает, что высокоэффективные ядра «обеспечивают такую ​​же производительность, как и двухъядерный MacBook Air текущего поколения, при гораздо меньшем энергопотреблении».

Это на самом деле дает нам полезное место для начала, когда дело доходит до оценки производительности. Речь идет о процессоре Intel Core i3-1000NG4 - 2C / 4T с базовой тактовой частотой 1,1 ГГц и турбо-режимом 3,2 ГГц. Сопоставление производительности процессора 2C / 4T с процессором 4C / 4T впечатляет, но реальная история здесь - это угол энергопотребления и, конечно же, неизвестная разница в производительности между высокоэффективными и высокопроизводительными ядрами.

Apple не раскрывает многие детали своих процессорных ядер, но Anandtech провела ряд микротестов против A14 (M1 использует то же ядро ​​CPU Firestorm, что и A14 SoC), чтобы оценить его конструкцию и возможности. Диаграмма ниже представляет собой информированное «лучшее предположение» о том, как на самом деле выглядит архитектура процессора Apple:

Формат декодирования Apple шириной 8 шире, чем у любой другой компании в отрасли. Для сравнения: только что выпущенная AMD Zen 3 оснащена четырехканальным декодером. Zen 3 немного сложнее - он также может передавать до 8 объединенных инструкций из своего кеш-памяти за цикл и отправляет до шести инструкций микроопераций за цикл. Даже в этом случае мы ожидаем, что Apple будет отправлять больше инструкций за цикл, учитывая огромную ширину ее интерфейса.

Ядро Firestorm может хранить в своем буфере порядка чтения (ROB) гораздо больше инструкций, чем любой другой дизайн на рынке, сообщает Anandtech, с хранилищем для ~ 630 инструкций. Это количество инструкций, которые ядро ​​может ожидать выполнения во время выполнения потока, и Apple ~ 630 выбивает AMD и Intel из воды. У Intel ROB - 352 инструкции, у AMD - 256. Другие текущие конструкции ARM - ~ 224.

Если у Apple была философия дизайна с M1, она, похоже, была «будь большим или иди домой». Дизайн невероятно широк и содержит не менее семи портов выполнения для целочисленных операций. Кэш инструкций L1, как вы уже догадались, огромен, его размер составляет 192 КБ. Старые процессоры AMD Excavator использовали такой объем кеш-памяти инструкций L1, но в их случае L1i был разделен между двумя ядрами ЦП.

Что касается производительности, у Anandtech также есть ряд результатов, которые показывают, что A14 (не Apple Silicon через M1, а производный от iPhone A14) сравнивается с процессорами Intel и AMD x86, и результаты ... ну, они отчасти невероятные . На приведенной ниже диаграмме показаны только Intel и Apple, но AMD не находится в принципиально иной позиции.

Главный вывод состоит в том, что быстрые ежегодные улучшения Apple не оставили ей, как говорит Anandtech, «другого выбора», кроме как создавать собственные кремниевые решения.

Доказывает ли это, что Apple M1 быстрее 98 процентов ПК, учитывая то, насколько он невероятно конкурентоспособен с решениями AMD и Intel при незначительной мощности? Нет. Граница мощности не имеет значения, поскольку мы сравниваем абсолютную производительность, а SPEC - полезный, но синтетический тест, который не переводится напрямую в результаты производительности в любом конкретном реальном приложении. Опять же, энергопотребление и производительность процессора не линейны; Apple может значительно превзойти Intel и AMD на 10 Вт. Но тот факт, что сегодня мы не видим, чтобы Mac Pro выпускались с кремнием от Apple, говорит о том, в чем компания чувствует свои сильные стороны в настоящее время. Не стоит ожидать, что безвентиляторная система M1 в ближайшее время начнет превосходить 5950X в многопоточных приложениях. Ожидайте, что сравнения и основные моменты Apple будут специально сосредоточены на низком энергопотреблении, где x86 является самым слабым по сравнению с ARM.

x86 только что получил уведомление

Заявление Apple «Быстрее, чем 98 процентов ноутбуков» является бредом, но не позволяйте этому факту вводить вас в заблуждение относительно более серьезной проблемы AMD и Intel. Эта кривая должна выглядеть знакомо:

Это похоже на то, что Nuvia обещает предоставить сверх того, чего достигла x86. Nuvia, конечно, утверждает, что она выйдет намного выше графиков данных для A13, но суть в том, что компании, не использующие архитектуру x86, заявляют - и на данный момент поставляют - кремний, который, по их мнению, быстрее и эффективнее. эффективнее всего, что может предложить x86.

Такие компании, как Nuvia и Apple, могут делать такие заявления, потому что они предлагают, по сути, более эффективный процессор. Энергопотребление процессора не является линейным - оно увеличивается с увеличением тактовой частоты. Лучший способ для ЦП повысить свою абсолютную эффективность - это увеличить IPC, чтобы сократить абсолютную тактовую частоту и одновременно повысить производительность. AMD быстро увеличила IPC своих процессоров, основанных на Zen, но для обеспечения производительности она также опирается на более высокие тактовые частоты. AMD не в том же положении, что и Intel, но то, что вы видите выше, - это процессор мощностью 5 Вт, работающий с точностью до 5950X. Это не лучший вариант для любого производителя x86.

Мы не узнаем, какова настоящая конкурентная ситуация, пока не сможем сравнить результаты тестов, но я не ожидаю, что Apple проиграет ни одну из этих битв при оценке по ядрам и частоте. Поскольку и Intel, и AMD недавно запустили новые архитектуры, мы узнаем, сможет ли какая-либо компания ответить на этот вызов, только в 2021 году.

На данный момент мы можем предположить, что x86 по-прежнему выигрывает в матчах с M1 благодаря превосходным тактовым частотам и количеству ядер, но это продлится ровно столько, сколько потребуется Apple, чтобы продолжить масштабирование своей конструкции SoC в сторону увеличения. Я бы не стал рассчитывать на большое окно.

Читать далее

В Massive Shift Apple анонсирует новые Mac с чипом M1 на базе ARM

Apple добилась огромного успеха, когда в последний раз перешла на архитектуру Intel, но на этот раз? Жюри все еще отсутствует, но одно можно сказать наверняка: Apple собирается заработать намного больше денег.

Что значит для рынка ПК, если Apple сделает самый быстрый процессор?

M1 SoC от Apple может иметь огромное влияние на рынок ПК. По прошествии 25 лет x86 может больше не быть самой производительной архитектурой ЦП, которую вы практически можете купить.

Результаты тестов показывают, что Apple M1 превосходит все MacBook Pro с процессором Intel

Новая SoC M1 от Apple может превзойти каждую продаваемую ею систему Intel, по крайней мере, в одном из первых результатов тестов. Мы исследуем цифры и вероятную конкурентную ситуацию.

Как Apple собирает ваши данные в macOS Big Sur

Новый Big Sur от Apple обвиняется в серьезных нарушениях конфиденциальности и недружественном контроле доступа пользователей. Ситуация немного более тонкая.