Apple zna bolje!

V najnovejših macbookih pro se nahajata pošteno okrepljeni različici Applovih čipov M1, Pro in Max, ki sta skorajda tako vznemirljivi kot prvotna, s katero so v Cupertinu lani močno razburkali področje procesorjev.

Malodane smo se že sprijaznili z mislijo, da bo področje računalniških procesorjev večno odmevalo v trušču spopada med Intelom in AMD, ko se je lansko jesen nenadoma pojavil Apple ter udaril s čipom M1. Zamisel je bila na videz neznansko preprosta: v Cupertinu so povečali svoje sistemske čipe za iphone in jih vtaknili v prenosnike. Rezultat je bil zato toliko bolj neverjeten: navdušujoče zmogljivo elektronsko vezje, na podlagi katerega so Intelu kot procesorskemu partnerju po skoraj 15 letih rekli adijo in se podali na pot lastnih rešitev. A originalni M1 je bil šele dokaz koncepta, ki je pustil odprtih nekaj pomembnih vprašanj. Prednjačita dve: ali je podjetje zmožno zasnovo povečevati v smer zmogljivega in fizično velikega čipa in ali lahko z integrirano grafiko tekmuje z diskretnimi grafičnimi karticami. Najnovejši izvedenki, M1 Pro in Max, na oboje dajeta pritrdilna odgovora!

Iz telefonov v računalnike

Razloge za navdušujočo hitrost zasnove M1 smo podrobno popisali v letošnji aprilski številki, kar velja prebrati ponovno. Applov uspeh za tiste, ki so dobro spremljali razvoj njihovih sistemskih čipov za iphone, vendarle ni prišel tako iznenada, saj so v preteklem desetletju vztrajno nizali vse bolj zmogljive rešitve. M1 je naposled pomenil dokaz, da je mogoče koncept sistemskega čipa (SoC) za mobilne naprave – torej integriranega vezja, kamor je pospravljeno vse od klasičnih procesorskih jeder do grafike in pospeševalcev za medijske vsebine – prenesti v prenosne računalnike. Velikan pa je to lahko izvedel predvsem zaradi dejstva, da ima strog nadzor nad ekosistemom svojih naprav in s tem dobro pozna profile dela svojih strank. Elemente SoC je zato lahko dobro optimiziral v primerni smeri. Konkurenca bi tak recept le stežka prenesla k sebi.

Drugi steber Applove strategije se nanaša na rabo »kratkega« tipa ukaznega nabora RISC, licenciranega pri britanskem Armu. Uporablja ukaze enotne dolžine štirih bajtov, ki jih elektronika v čipu zelo enostavno razkosa na strojne mikrooperacije, te pa potujejo skozi računske cevovode. Arhitektura x86, ki jo uporabljata Intel in AMD, po drugi plati koristi »dolgi« ukazni tip CISC, z ukazi dolžine od enega do 15 bajtov. Ti so primernejši za enostavno pisanje kompleksnejšega programja, a se malo počasneje izvajajo. Tudi tu gre torej za odločitev med prilagodljivo, a nekaj počasnejšo opcijo ter togo in hkrati hitrejšo. Ravno ta togost pa bi znala Applu hoditi v zelje, ko bi hotel prvotni M1 razširiti v večji čip, za zmogljivejše računalnike, kot so prenosniki macbook pro. Vsaj tako so se verjetno doslej tolažili tekmeci. Zdaj se ne morejo več.

Hitra slika

M1 Pro in Max sta mnogo večja čipa od svojega originalnega bratca. Medtem ko ima ta 16 milijard tranzistorjev, jih Pro šteje skoraj 34 milijard, Max pa kar 57! Primerno večja je površina, saj je proizvodni proces enak, namreč 5-nanometrski TSMC. Nekaj pribitka odpade na spremenjen procesorski del. Medtem ko M1 vsebuje štiri zmogljiva jedra Firestorm in štiri varčna Icestorm, pa imata oba novinca konfiguracijo 8+2. Frekvence so sicer enake – 3,2 gigaherca za močnejša jedra in 2 gigaherca za šibkejša. S tega vidika je očitna namenjenost delovnim postajam, saj osmerica hitrih jeder ponuja zmogljivo večnitnost, primerno za oblikovalska ter inženirska orodja.

Daleč največja sprememba pa je v grafičnem odseku. Ta je v Pro glede na M1 podvojen, pri Maxu pa kar početverjen! S tem novi čipi v resnici pridobijo zmogljivosti, ki se lahko kosajo z diskretnimi geforci in radeoni v prenosnikih. M1 Pro in Max sta prva računalniška procesorja v zgodovini, pri katerih integrirana grafika ni več stvar posmeha, temveč ob njej obmolknejo tudi največji dvomljivci. Hkrati je glavni razlog, da je Apple naredil dve različici čipa. Ker je vezje integrirano, grafične moči pač ne more prilagajati z diskretnimi karticami, temveč mora prilagoditi ves SoC. Tako je Max namenjen najzmogljivejšim delovnim postajam, Pro pa manj zahtevnemu preostanku razvijalcev video in grafičnih vsebin.

Takšno množenje elementov integriranega vezja niti slučajno ni trivialno početje, saj slej ko prej povzroči težave s toplotno porabo ali proizvodnjo, toda v primeru M1 Pro in Max za zdaj o tem ni ne duha ne sluha. Že res, da novi macbooki pro potrebujejo aktivno hlajenje (model air ga ne), a še vedno gre za zelo varčne naprave, ki ob resni obremenitvi iz električne vtičnice v povprečju vlečejo pol manj elektrike kot primerljivo močni prenosniki z drobovjem Intelova ali AMD! Pri tem gre glede na meritve slutiti, da so snovalci dobro ukrotili tako porabo procesorskega segmenta kot tudi grafičnega. To je skorajda nepojmljivo in dokazuje, da Applov inženirski kader presneto dobro ve, kaj počne.

Čarobni prašek

Genialni prijem, ki opisane zmogljivosti omogoča, se v glavnem skriva v premisi, da so načrtovalci dobro ojačali ne le računske zmogljivosti same, temveč tudi vso okoliško podporno elektroniko, predvsem podatkovna vodila in vse oblike pomnilnika. Pomnilnik RAM je tudi v novih M1 integriran na isto pakiranje kot sam SoC in pri Pro seže do 32 GB, na Max pa celo do 64 GB. A tisti res udaren podatek je pretočnost vodil do njega: na Pro dosega 200 GB/s – oziroma trikrat toliko kot pri M1 –, pri Maxu pa kar 400 GB/s! Tako hitre podatkovne avtoceste ponavadi najdemo šele v strežniških računalnikih, medtem ko so v prenosnikih popolna znanstvena fantastika – kaj šele v sistemskih čipih!

To so dosegli tako z bližino pomnilnika neposredno ob računski elektroniki kakor s širino vodila: 256 bitov na Pro in 512 na Maxu. Prav to omogoča visokozmogljivo integrirano grafiko, ki po svoji naravi golta pomnilniške kapacitete in pasovno širino kot za stavo. Pri tem pa, vsaj na Maxu, še vedno ostane dovolj prostih virov tudi za hkratno delovanje medijskih in vseh drugih pospeševalnikov v vezju. Druga zanimivost je raba varčnega prenosniškega delovnega pomnilnika LPDDR5 (6400) in ne morda grafičnega GDDR6 ali celo HBM2. Tudi temu se imajo med drugim novi macbooki pro zahvaliti za majhno porabo elektrike. Applovi inženirji pa so dokazali, da je mogoče tudi s pomnilnikom, ki na papirju morda ni najhitrejši, doseči zadovoljivo visoke zmogljivosti, če ga pravilno povežemo z okolico.

Apple še vedno ne mara iger

Še vedno je treba opozoriti na nekaj pomembnega drobnega tiska. Že omenjena togost Applovega pristopa se pri obeh novincih še najbolj izrazi v igrah. Čeprav daje integrirani GPU, ko ga poženemo v nativnih sintetičnih programih ali delovnih orodjih, vtis zmogljivih prenosniških geforceov, pa se v igrah ne odreže tako dobro. Razlog je seveda v dejstvu, da je le redkokateri sodobni naslov spisan za ARM in prevajanje kode skozi Rosetto ima pač svojo ceno. Obenem v Cupertinu več kot očitno svojih strank še vedno nimajo za igričarje in prav nobenega od čipov M1 niso prilagajali zanje; vprašanje je, ali ga kdaj v bližnji prihodnosti sploh bodo. Novi macbooki pro zato niso igričarske mašine, je pa kljub temu mogoče na Maxu igre prav spodobno poganjati v 1080p, večino pa tudi na Pro, če se zadovoljimo z nižjo kakovostjo slike.

A kljub temu pomisleku sta M1 Pro in Max noro navdušujoča umotvora, ravno tako, kot je bil njun predhodnik. Medtem ko je originalni M1 dokazal, da lahko s sistemskim čipom mobilne zasnove poganjamo prenosni računalnik, pa Pro in Max potrjujeta, da je mogoče recept razširiti celo na delovne postaje. Hkrati v bistvu še ne vemo, kje je sploh meja te Applove zasnove, saj ni opaziti, da bi pri Maxu že trčili vanjo. Nekaj namigov lahko dajo pobegle govorice, ki pravijo, da nas v seriji M1 čaka še en močnejši član, s kodnim imenom Jade, pri katerem bodo uporabili »čiplete«, podobno kot AMD v ryzenih. To pomeni, da bodo verjetno še povečali število jeder CPU, ni pa nujno. Vsekakor prihodnost pričakujemo z vznemirjenjem!

Apple M1 Pro in M1 Max

sistemska čipa (procesorja) v novih Applovih prenosnikih

Za: Izredna zmogljivost, po novem tudi grafičnega podsistema, varčnost, do 64 GB pomnilnika.

Proti: Zmogljivost grafike pri igrah ne pride do izraza, ker je to pač – Apple.