همه چیز درباره چیپست M1 اپل

اپل در رویداد مهم خود در نوامبر 2020 از تراشه‌ای رونمایی کرد که نه تنها تاریخ مک، بلکه رایانه‌های شخصی را به قبل و بعد از آن تقسیم می‌کند. چیپست M1 نقطه شروع نقشه راه اپل در مهاجرت از اینتل به دنیای ARM است. تراشه‌ای که Mac mini، MacBook Air و MacBook Pro 13 اینچی، iMac و iPad Pro 2021 را تامین می‌کند، تجربه‌ای یکپارچه را برای همه کاربران فراهم می‌کند. این پردازنده قوی با مصرف انرژی 50 درصدی کمتر از بهترین تراشه‌های کم مصرف X86، می‌تواند با آن‌ها همگام شود و حتی در برخی موارد از آن‌ها پیشی بگیرد. اما این تراشه، با تمام برتری خود، نتوانست نیازهای کاربران حرفه‌ای را برآورده کند. به همین دلیل مدت‌ها منتظر رونمایی از نسخه‌های جدیدتر این تراشه بودیم تا راه حل اپل برای بهبود قدرت پردازش CPU و GPU را ببینیم.

اپل این محصول را قدرتمندترین تراشه و اولین تراشه اختصاصی مک نامیده است. به گفته این شرکت، M1 که برای کامپیوترهای مک طراحی شده است، یک جهش بزرگ در اندازه و عملکرد است.
M1 به عنوان یک سیستم روی یک تراشه (SoC)، چندین فناوری را در یک تراشه ادغام می‌کند و یک معماری حافظه یکپارچه برای بهبود عملکرد و کارایی ایجاد می‌کند. تراشه M1 اولین تراشه برای رایانه‌های شخصی است که با استفاده از فناوری پیشرفته 5 نانومتری ساخته شده و شامل 16 میلیارد ترانزیستور است. اپل این تراشه را سریع‌ترین هسته پردازنده، سریع‌ترین گرافیک یکپارچه روی رایانه شخصی و پیشرفته‌ ترین ویژگی‌های یادگیری ماشینی با موتور عصبی اپل می‌نامد.

چیپست M1 اپل

چیپست اپل M1 در واقع شروع یک ماجراجویی جدید برای این شرکت بزرگ خواهد بود. این شرکت در رویداد معرفی تراشه به جزئیات اشاره نکرد، اما یکی از اسلایدها حاوی اطلاعات زیادی در مورد معماری و بسته بندی تراشه بود. DRAM تعبیه شده برای اپل چیز جدیدی نیست و از زمان عرضه چیپست A12 شاهد آن بوده‌ایم. اما این روش به ندرت مورد استفاده قرار گرفته است. وقتی صحبت از تراشه‌های ممتاز و رده بالا می‌شود، اپل از این قالب بسته‌بندی برای طراحی پکیج بر پکیج در گوشی‌های هوشمند محبوب خود استفاده می‌کند، زیرا این تراشه‌ها با ویژگی‌های طراحی حرارتی بالاتر طراحی شده‌اند. اگر قالب DRAM را در دو طرف بالای آن نصب کنید، می‌توانید از خنک شدن بهینه تراشه اطمینان حاصل کنید.

این نیز وجود دارد که ما یک باس ۱۲۸ بیتی DRAM روی چیپ جدید اپل داریم. اپل ظاهرا تصویر موجود روی چیپ جدید M1 قرار داده است. این تصویر کاملا با مشخصه‌های توصیف شده از سوی اپل سازگاری دارد و به نظر می‌رسد تصویری واقعی از دای باشد. در واقع، حافظه نهان 12 مگابایتی یکی از شگفتی‌های رویداد راه‌اندازی چیپست بود، زیرا A14 تنها 8 مگابایت حافظه نهان L2 داشت. به نظر می‌رسد که کش جدید به 3 بلوک جداگانه تقسیم شده است که با توجه به حرکت اپل از 8 مگابایت به 12 مگابایت بسیار منطقی به نظر می‌رسد، به خصوص که کش این بار به جای 2 هسته توسط 4 هسته استفاده می‌شود.

از سوی دیگر، چهار هسته Icestorm بهینه شده را می‌توان در وسط چیپست، درست بالای حافظه نهان سطح سیستم چیپست که بین تمام بلوک‌های IP به اشتراک گذاشته شده است، پیدا کرد. در نهایت، پردازنده گرافیکی هشت هسته‌ای قسمت بزرگی از ناحیه ماتریس را اشغال کرده و در گوشه بالایی قرار دارد. هسته پردازنده جدید اپل همان چیزی است که کوپرتینویی آن را سریعترین پردازنده موجود در بازار می‌نامد. با بهره گیری از حافظه نهان اضافی، انتظار می‌رود هسته های Firestorm در M1 سریعتر از A14 باشند.

در نهایت باید اضافه کرد که کل چیپست شامل 16 میلیارد ترانزیستور است که به این معنی است که تعداد آنها 35 درصد بیشتر از چیپست A14 آیفون‌های جدید خواهد بود. اگر اپل بتواند تراکم ترانزیستورهای یکسانی را در این دو چیپست حفظ کند، به این معنی است که M1 که بر روی فرآیند 5 نانومتری ساخته شده است، ابعادی برابر با 120 میلی متر مربع دارد. این بدان معناست که چیپست به طور قابل توجهی کوچکتر از تراشه‌های اینتل که در مک بوک‌های نسل قبلی استفاده میشد، است.

پردازش گرافیکی چیپست M1

اکنون زمان آن رسیده است که به جزئیات بیشتری درباره پردازش گرافیکی پردازنده M1 بپردازیم. این پردازنده گرافیکی دارای هشت هسته است و می‌تواند 25 هزار رشته را به طور همزمان اجرا کند. اپل می‌گوید این بدان معناست که M1 می‌تواند به راحتی از پس کارهای بسیار سخت برآید. طبق اطلاعات ارائه شده توسط اپل، M1 دارای "سریع ترین گرافیک یکپارچه در یک کامپیوتر" است که می‌تواند خروجی 2.6 ترافلاپس (یا به عبارت دیگر، 2.6 تریلیون عملیات ممیز شناور در ثانیه) را به دست آورد.

موتور عصبی چیپست M1

تراشه Apple M1 همچنین موتور عصبی اپل را به مک می‌آورد که عملکرد بالایی در یادگیری ماشینی ارائه می‌دهد. با معماری 16 هسته‌ای و 11 تریلیون قدرت پردازش در ثانیه. موتور عصبی M1 می‌تواند از قابلیت‌های یادگیری ماشینی تا ۱۵ برابر سریع‌تر استفاده کند. کارهایی مانند جستجوی ویدیو، تشخیص صدا و پردازش تصویر به لطف این فرآیند سریعتر هستند.

سیستم عامل جدید مک به نام Big Sur اکنون به طور کامل توسعه یافته و با این پردازنده یکپارچه شده است و ویژگی‌های قدرتمندی را از نظر عملکرد ارائه می‌دهد. با پردازنده M1، قابلیتی را که در حال حاضر در آیفون و آیپد موجود است را پیدا می‌کند (به محض فشار دادن دکمه آماده استفاده خواهد بود)، بنابراین دستگاه از لحظه‌ای که آن را روی لپ تاپ خود باز می‌کنید آماده کار است. سرعت کار با مرورگر سافاری با این پردازنده تا یک و نیم برابر و سرعت جاوا اسکریپت تا دو برابر افزایش یافته است. یکی از ویژگی‌های جالب این است که همه برنامه‌های آیفون و آیپد اکنون مستقیماً روی مک اجرا می‌شوند.

حافظه چیپست M1

تراشه جدید اپل M1 دارای معماری حافظه یکپارچه است. این معماری حافظه با پهنای باند بالا و با تاخیر کم را در بخشی از یک چیپست سفارشی قرار می‌دهد و به تمام فناوری‌های موجود در چیپست اجازه می‌دهد بدون کپی کردن داده‌ها بین قسمت‌های مختلف حافظه به آن دسترسی داشته باشند. این کار باعث بهبود عملکرد و بهینه سازی می‌شود. در زمینه حافظه SSD، اپل از یک کنترلر حافظه با کارایی بالا استفاده کرده است که امنیت را بهبود می‌بخشد و عملکرد را با سخت افزار رمزگذاری AES سرعت می‌بخشد. در واقع، اپل می‌گوید که یک مک بوک ایر مجهز به M1 دو برابر یک SSD سرعت دارد.

چیپست M1 اپل نیز محدودیت‌هایی دارد که جای تعجب نیست زیرا این اولین تراشه است که به طور خاص برای مک طراحی شده است. اولین مک‌های مجهز به M1 مک بوک ایر 13 اینچی، مک مینی و مک بوک پرو بودند. اگر دقت کنید، هر سه دستگاه مجهز به دو درگاه USB-C هستند که از USB 4 و Thunderbolt پشتیبانی می‌کنند. این ممکن است یکی از محدودیت‌های کنترلر M1 باشد که فقط از دو پورت پشتیبانی می‌کند.

از سوی دیگر مدل برتر M1 Mac تنها 16 گیگابایت رم دارد و این رقم در مک‌های مبتنی بر پردازنده‌های اینتل می‌تواند بیشتر باشد. همین امر را می‌توان در مورد حافظه SSD نیز گفت. مک‌های جدیدتر به 2 ترابایت محدود می‌شوند، اما مک‌های اینتل می ‌توانند تا 4 ترابایت و بیشتر هم بروند. این احتمالا یکی از محدودیت‌های تراشه M1 است. امیدواریم از این مقاله خوشتان آمده باشد، همچنین می‌توانید لپ تاپ با چیپ ام وان را از فروشگاه آریا با خیالی راحت خریداری کنید.