همه چیز درباره تراشه M1 اپل / پردازش بالا و مصرف کم

اپل سرانجام از نخستین پردازنده اختصاصی خود با عنوان ام وان  /  Apple M1 را همزمان با رونمایی از مک بوک ایر ۲۰۲۰ ، مک بوک پرو ۲۰۲۰ و مک مینی ۲۰۲۰ رونمایی کرد  که همگی مجهز به این تراشه هستند

اپل این محصول را قدرتمندترین چیپ و نخستین تراشه اختصاصی برای مک نامیده است. M1 برای کامپیوترهای مک طراحی شده و به گفته شرکت از نظر سایز و کارایی یک جهش بزرگ در این عرصه به شمار می‌رود.

به عنوان یک سیستم بر روی یک چیپ (SoC)، ام ۱ فن‌آوری‌های متعددی زیادی را در یک چیپ واحد ترکیب می‌کند و یک معماری حافظه یکپارچه برای عملکرد و کارایی بهبود یافته را ایجاد می‌کند.

تراشه ام وان نخستین تراشه برای کامپیوترهای شخصی است که از تکنولوژی پیشرفته ۵ نانومتری و ترکیب شده با ۱۶ میلیارد ترانزیستور ساخته شده است.

اپل این تراشه را دارای سریع‌ترین هسته CPU با توان پایین، سریع‌ترین گرافیک یکپارچه‌سازی شده در یک کامپیوتر شخصی و مجهز به عملکردهای یادگیری ماشینی پیشرفته و موتور عصبی اپل معرفی می‌کند.

اپل میگوید پردازنده ام وان تا سه و نیم برابر عملکرد CPU بهتر تا ۶ برابر GPU سریع‌تر و تا ۱۵ برابر عملکرد بهتری در یادگیری ماشینی داده و با وجود چنین حجم پردازشی عمر باتری در آن تا ۲ برابر نسبت به نسل‌های قبلی مک بهتر شده است.

نخستین سیستم روی یک  چیپ برای مک

کامپیوترهای مک و پی سی به طور سنتی از تراشه‌های متعددی در CPU ، I/O و … استفاده می‌کرده‌اند و حالا به گفته اپل در ام وان این تکنولوژی‌ها با هم ترکیب شده وسطح جدیدی از کاریی و بهره‌وری انرژی را ارایه می‌ٔهند.

ام وان همچنین دارای این ویژگی است که معماری حافظه واحدی را برای ایجاد پهنای باند وسیع ایجاد می‌کند با این کار به همه تکنولوژی‌های موجود در سیستم‌های روی یک تراشه (SoC) اجازه دسترسی همزمان به دیتا را بدون کپی کردن می‌دهد که این کار عملکرد و کارآیی بسیار بالایی را ایجاد می‌کند.

بهترین عملکرد CPU براساس وات

پردازنده  Apple M1 یک تراشه ۸ هسته‌ای متشکل از ۴ هسته برای عملکرد بالا  و۴ هسته برای  کارآیی بهتر است. با این ویژگی افرادی مانند عکاسان قادر خواهند بود عکسهای با وضوح بسیار بالا را با سرعت بسیار زیاد ویرایش کنند و توسعه‌دهندگان اپلیکیشن برنامه‌هایی تا ۳ برابر سریع‌تر از قبل بسازند.

همچنین در تراشه اپل M1 چهار هسته متعلق به عملکرد بالاتر  باعث می‌شوند که میزان نیاز به انرژی به یک دهم کاهش یابد. اپل عملکرد این چهار هسته از پردازنده را در نیاز به انرژی با عملکرد تراشه فعلی دو هسته‌ای موجود در مک بوک ایر فعلی در هنگام قرار گرفتن در مد انرژی کم ( Low Power)  برابر می‌داند.

و در هنگام کار هر هشت هسته بام توان محاسباتی باورنکردنی به دست می‌آید که باز به ادعای اپل بهترین عملکرد CPU در جهان به ازای هر وات است.

ام وان همچنین دارای پیشرفته‌ترین GPU اپل است که از سالها تجهیزه و تحلیل برنامه‌های مک و تحقیق در این عرصه به وجود آمده است. با این پردازنده گرافیکی قدرتمند که توان پردازشی ۲.۶ ترافلاپس را ایجاد میکنند حالا پخش ویدیوهای 4K و صحنه‌های پیچیده سه بعدی به راحتی و روی یک کامپیوتر شخصی انجام می‌گیرد.

یادگیری ماشینی

تراشه اپل M1 همچنین موتور عصبی ( Apple Neural Engine ) را روی مک آورده است که قادر به عملکردهای بالایی در زمینه یادگیری ماشینی است. با معماری ۱۶ هسته‌ای و قابلیت ۱۱ تریلیون پردازش در ثانیه موتور عصبی ام وان می‌تواند تا ۱۵ برابر قابلیت‌های یادگیری ماشینی را سریع‌تر انجام دهد.

کارهایی مثل آنالیز ویدیو، تشخیص صدا و پردازش تصویر حالا و به لطف این پردازنده بسیار سریع‌تر انجام می‌شوند.

برخی از دیگر تکنولوژی‌های روی M1

پردازنده ام وان دارای تکنولوژی‌های قدرتمند دیگری هم هست از جمله :

– جدیدترین پردازشگر تکی تصویر (ISP) برای ویدیوهای با کیفیت بالا جهت حذف نویز، دینامیک بهتر در طیف رنگ‌ها و همچنین بهبود خودکار وایت بالانس.

-امنیت بالاتر بر اساس کلاس Enclave
– عملکرد بالای کنترلر ذخیره سازی دیتا بر اساس سیستم رمزگذاری AES که سرعت و امنیت بالایی را برای حافظه SSD به همراه می‌آورد.
– میزان کم نیاز به انرژی و بهره گیری از انکودرهایی که عملکرد سریع‌تر و طول عمر باتری بیشتری را به همراه می‌آورند.
– پشتیبانی از کنترلر تاندروبولت و USB4 که سرعت انتقالی تا ۴۰ گیگابیت بر ثانیه را به همراه می‌اورد

ترکیب با سیستم عامل Big Sure

سیستم عامل جدید مک با نام Big Sur حالا با این پردازنده کاملا مهندسی و ترکیب شده و ویژگی‌های قدرتمندی را از نظر عملکردی ایجاد می‌کند. با پردازنده ام وان عملکردی پیدا می‌کند که هم اکنون در آیفون و‌آیپد موجود است ( آماده بودن فعالیت به محض فشار دگمه ) به این ترتیب در لحظه باز کردن در لپ تاپ دستگاه آماده به کار است. سرعت کار با مرورگر سافاری با این پردازنده تا یک ونیم برابر و سرعت اجرای جاوااسکریپت تا ۲ برابر بهبود یافته است.

یکی از ویژگی‌های جالب این است که تمام اپلیکیشنهای آیفون و آیپد حالا به طور مستقیم روی مک اجرا می شوند.

فرآیند دوساله انتقال محصولات مک به پردازنده M1

پردازنده M1 که تراشه اختصاصی اپل  به شمار می‌رود را این شرکت  همزمان با سه محصول (‌مک بوک ایر ۲۰۲۰ ، مک بوک پرو ۱۳ اینچ ۲۰۲۰ و مک مینی ۲۰۲۰ ) معرفی کرد. اپل قرار است این پردازنده را به تدریج روی همه محصولاتش به کار گیرد به گفته این شرکت این فرآیند دو سال طول خواهد کشید.