Apple m1 эквивалент intel

Сравниваем Apple M1 с Intel, AMD и Nvidia

На этой неделе компания Apple представила первый собственный процессор для компьютеров и ноутбуков Mac. Новинка получила название M1. Она приходит на смену прежним процессорам Intel, но так как имеет встроенный графический ускоритель, может выступать даже в роли альтернативы GPU AMD и Nvidia. Насколько хорош M1 в сравнении с ними?

На прошедшей презентации Apple анонсировала и три первых устройства на базе M1. Это новые поколения ноутбуков MacBook Air и MacBook Pro, а также новые неттопы Mac Mini. Скорее всего, в следующем году перечень Mac с процессорами M1 дополнят новые модели моноблоков iMac, но пока они доступны всё ещё только с CPU от Intel.

M1 в сравнении с процессорами Intel и AMD

В M1 8 ядер, четыре более мощных из них работают на частоте до 3.2 ГГц. Впрочем, сравнивать M1 с процессорами Intel и AMD напрямую – абсолютно неверно ввиду совершенно разных архитектур (M1 – ARM процессор). Поэтому обратимся к конкретным тестам. Начнём с официальный данных. Свои тесты Apple проводила в программе для обработки видео Final Cut Pro, а также в Xcode.

• M1 в 3.5 раза быстрее Intel Core i7-1060NG7 (4 ядра, 1.2 ГГц с ускорением до 3.8 ГГц);
• M1 в 2,8 раза быстрее Intel Core i7-8557U (4 ядра, 1.7 Гц с ускорением до 4.5 ГГц);
• M1 в 3 раза быстрее Intel Core i3-8100B (4 ядра, 3.6 ГГц).

M1 включает в себя 8 ядер центрального процессора, 8 графически ядер (блоков), а также 16 ядер для ускорения операций, связанных с машинным обучением

Все перечисленные процессоры Intel использовались в базовых версиях MacBook Air, MacBook Pro и Mac Mini прошлого поколения.

Впрочем, выше были приведены данные самой от Apple. Куда интереснее взглянуть на альтернативные тесты. Одним из таких является бенчмарк Geekbench 5, специализирующийся на оценке производительности ядер CPU.

Geekbench проверяет сразу два ключевых сценария: однопоточная производительность, где берётся одно наиболее мощное ядро, а также многопоточная производительность, в измерении которой участвуют уже все ядра. Результаты процессора M1 на фоне решений Intel и AMD здесь весьма впечатляют. Причём на этот раз сравнении идёт с топовыми моделями Core-i7/i9 и новейшими Ryzen.

• M1 набирает до 1700-1750 баллов в однопоточном и около 7400 баллов в многопоточном тесте;
• 1700 баллов однопоточной производительности – абсолютный рекорд теста как процессоров в компьютерах Mac, так и для любых процессоров в целом. Ближайшие преследователи из других Mac – мощнейшие модели Core i7 и Core i9 в топовых iMac и MacBook Pro. Они набирают около 1250 баллов, т.е. отстают примерно на 26%;

В ассортименте Apple сейчас остаются Mac на базе как нового M1, так и Intel. Причём с прежними процессорами оставлены более дорогие модели, отличающиеся использованием до 64 ГБ ОЗУ и, в случае наиболее дорогих решений, полноценной видеокартой AMD

• В целом же среди процессоров лидерами GeekBench по однопоточной производительности до появления M1 были AMD Ryzen 9 5900X и 5950X, а также Ryzen 7 5800X, которые набирали примерно 1630 баллов;
• 7400 баллов в многопоточном тестировании – не рекордный, но все равно очень сильный результат для компьютеров Mac. Больше показывают только крайне мощные модели i7, i9 и Intel Xeon в составе стационарных iMac, iMac Pro и Mac Pro. В свою очередь, M1 способен выдать результат 7400 даже в ноутбуке;
• Прежний максимум для ноутбуков Apple показывали Core i9-9980HK и Core i9-9880H, набирая в тесте 6500-6800 баллов (т.е. на 9-14% хуже).

Если сравнивать M1 не только с процессорами из других компьютеров Mac, а с любыми CPU в целом, то M1 в тесте Geekbench обходит подавляющее число современных процессоров. Впереди оказываются только актуальные модели Intel Xeon, а также новые решения Intel и AMD с 8 полноценными ядрами (с частотой не менее 3 ГГц) и более.

Apple рассказывает про M1 в описании к новым MacBook Air и прочим новинкам на официальном сайте

• По сравнению AMD: M1 опережает Ryzen 5 2600, 2600X, 3600, 3600X, а также Ryzen 7 2700 и 2700X. В то же время M1 заметно уступает по производительности, к примеру, AMD Ryzen 5 5600X, Ryzen 7 3700X, 3800X, Ryzen 9 3990X, 3950X и актуальным Ryzen Threadripper;
• По сравнению с Intel: M1 опережает Core i5-9400, i5-9600K, i5-10400, i5-10400F, i5-10600, i7-9700. Выступает примерно наравне с i7-9700K. Однако M1 существенно отстаёт от Core i7-9800X, Core i9-9900, i9-9900K, i7-10700 и Core i7-10700K, Core i9-10900/10910 и более мощных процессоров, включая актуальны Intel Xeon.

M1 в ноутбуке MacBook Air

M1 в сравнении с графикой Intel, Nvidia и AMD

M1 – это не только ядра центрального процессора, но и графические ядра (GPU). Тем самым он выступает конкурентом встроенной графике Intel, а также GPU Nvidia и AMD.

Безусловно, наиболее интересно посмотреть на сравнение производительности (FPS) в играх. Для этого сама Apple выбрала последнюю на данный момент часть приключений Лары Крофт – выпущенную в 2018 Shadow of the Tomb Raider. Итак, по официальным данным:

• M1 в 3.1 раза быстрее Iris Plus Graphics G4 – встроенной GPU процессора i3-1000NG4 в базовых версиях MacBook Air прошлого поколения;
• M1 в 2.9 раза быстрее Iris Plus Graphics 645 – встроенной GPU процессора Intel Core i5-8257U в базовых версиях MacBook Pro прошлого поколения;
• M1 в 4 раза быстрее UHD Graphics 630 – встроенной GPU процессора Intel Core i3-8100B в базовых версиях предыдущего поколения Mac Mini.

Официальное сравнение GPU M1 со встроенной графикой Core i3-1000NG4

Впрочем, даже не смотря на столь существенное превосходство над предшественниками, называть M1 игровым решением нельзя. Новинка хорошо показывает себя на фоне крайне слабой интегрированной графики Intel, но с полноценными современными видеокартами Nvidia и AMD, оснащёнными гигабайтами видеопамяти, тягаться ей будет очень тяжело.

Далее мы предлагаем очень грубый и не претендующий на точность подсчёт. Зная теоретическую производительность названных выше GPU в процессорах Intel, можно рассчитать и примерные возможности графики в M1. Указанные модели Iris Plus имеют производительность на уровне 700 ГФлопс, а UHD Graphics 630 – 440 ГФлопс. Таким образом, показатели M1 могут находится в районе 1760-2100 ГФлопс, т.е. около 2 терафлопс.

• Для Nvidia это уровень GeForce GTX 1050 и GTX 1050 Ti – решений уровня ниже среднего, выпущенных осенью 2016 года;
• Для AMD это уровень Radeon RX 560, представленной в первой половине 2017.

MacBook Air, базовые версии MacBook Pro и Mac Mini – первые, н девайсы Apple с собственным процессором. ПК с видеокартами Nvidia и AMD они по части игр пока явно не конкуренты

Повторимся, примерное соответствие терафлопс отнюдь не означает, что M1 можно ставить вровень с перечисленным выше GPU. Скорее всего, реальные результаты M1 будут ещё хуже хотя бы по причине отсутствия полноценной видеопамяти.

Вывод: имея сильную «процессорную» часть, графические возможности M1 ещё очень ограничены и переоценивать их не стоит.

Характеристики и факты о M1

Напоследок несколько важных характеристик и дополнительная информация о процессоре Apple M1:

• Apple не называла тактовые частоты M1, но тесты показывают значения до 3.2 ГГц. Это частота четырёх высокопроизводительных ядер. Энергоэффективные ядра должны работать на заметно меньших тактовых частотах;
• У Apple M1 четыре мощных ядра и четыре энергоэффективных. Разница между ними очень существенна. Подобный подход сейчас повсеместно используется в мобильных ARM-процессорах. В то же время обычные процессоры Intel и AMD имеют равнозначные по мощности ядра;

Ключевые характеристики M1 включают в себя производство по 5 нм нормам, 16 миллиардов транзисторов, отдельной сопроцессор обработки изображений, встроенную память и рекордное для индустрии соотношение производительности на ватт

• Использование ядер двух типов позволяет M1 расходовать ещё меньше энергии. Мощные ядра задействуются далеко не во всех задачах, а только тогда, когда она действительно нужны;
• В отличии от процессоров Intel и AMD, что полагаются на внешнюю оперативную память, у M1 «оперативка» внутренняя. Она находится внутри самого чипа, что несёт ряд существенных преимуществ в скорости работы. Apple называет такую память объединённой;
• Технически объединённая память в Apple M1 – это LPDDR4X, работающая на частоте 3733 МГц. При этом традиционная для любых процессоров кэш-память у M1, разумеется, тоже есть;

Помимо новой объединённой памяти M1 может удваивать скорость работы с SSD накопителем. Благодарить за это стоит отдельные контроллеры и подсистемы работы с памятью, существенно отличающиеся от тех, что использует в своих процессорах Intel

• В M1 16 миллиардов транзисторов против 11.8 млрд. в Apple A14, применяемом в новейших iPhone 12 и iPad;
• M1 производится по передовому 5 нм техпроцессу. Основная часть процессор Intel всё ещё основывается на почётном в плане возраста 14 нм техпроцессе, а наиболее актуальные процессоры AMD используют 7 нм технологии.

Источник

Такой ли быстрый чип Apple M1, как нам говорят?

10 ноября, представляя M1, старший вице-президент Apple по технологиям аппаратного обеспечения Джони Сруджи назвал Firestorm, “силовые” ядра в M1, самыми быстрыми в мире – но уже с 5 ноября это не соответствовало действительности. Ядра в вышедших на рынок за пять дней до объявления M1 процессоров AMD Ryzen 5000 с микроархитектурой Zen3 — быстрее. У Apple не хватило времени внести в уже утвержденный ролик изменения или это умышленная ложь? Сверхъестественные успехи M1 подозрительны, с этим чипом давно пора разобраться.

Apple нас обманула, но это оказалось неважно

Похоже, изменения в видео виртуальной презентации “Еще кое-что” не внесли умышленно, AMD Ryzen 5000 с микроархитектурой Zen3 были представлены еще 8 октября, а в Apple о том, что эти чипы из себя представляют, не могли не узнать еще раньше. Но мы не будем слишком суровы к руководству Apple: они считают, что лишние технические подробности и прочая заумь публике не очень интересна – и они не так уж и не правы.

У AMD Ryzen 5000 и M1, мягко говоря, разные весовые категории. Про Ryzen известно всё, а вот про M1 – немногое, лишь то, что по мнению руководства Apple, не помешает зрителям услышать главное. Из-за этого Apple обвиняют в обмане, доказать её невиновность, не опускаясь до пошлых деталей и технических подробностей, невозможно.

Сравнение AMD Ryzen 5000 и Apple M1

AMD Ryzen все же чип больше для мощных и игровых компьютеров

Требования по теплоотводу у 12-ядерного AMD Ryzen 5 5600X, самого маломощного и дешевого из AMD Ryzen 5000 – 65 Вт. То есть разработчикам компьютера, в котором предполагается использовать этот чип, следует парировать это количество тепла, иначе будут проблемы. Для M1 этот параметр официально не сообщается. Во всех M1 Mac’ах с отводом тепла все в порядке, а другим компаниям Apple свои чипы не продаёт.

Выяснить количество рассеиваемого M1 тепла при соответствующей квалификации нетрудно, и все это уже измерено. В центральном процессоре системы-на-кристалле M1 8 ядер, из них четыре “силовых” ядра Firestorm и четыре энергосберегающих ядра Icestorm. Тактовую частоту M1 Apple тоже не сообщает – по более чем уважительным причинам. Во-первых, у силовых и экономичных ядер тактовые частоты разные; во-вторых, в зависимости от нагрузки, нагрева и других обстоятельств личной жизни процессора, они меняются в широких пределах.

Частоты Firestorm – от 0,6 до 3,204 ГГц, частоты Icestorm – от 0,6 до 2,064 ГГц. При максимальных для них частотах четыре ядра Firestorm рассеивают, все вместе, до 13,8 Вт, а четыре ядра Icestorm – до 1,3 Вт. Будем считать, что требования M1 по теплоотводу – 13,8 + 1,3 Вт, то есть, 15,1 Вт. На самом деле даже ниже.

Структура чипа Apple M1 под микроскопом

Чип, от которого требуется отводить 65 Вт тепла, уместен в рабочей станции или в мощном настольном компьютере. 15 Вт – это система-на-кристалле для легкого и не слишком мощного ноутбука, возможно, даже без вентилятора. При этом M1 в некоторых тестах уступает AMD Ryzen, в некоторых – наоборот. Пожалуй, такому поражению Apple нужно завидовать.

Как Intel и AMD ответят Apple?

О том, что M1 – первая серийная компьютерная система-на-чипе от Apple, и следующие за ней будут мощнее, нетрудно догадаться. Intel и AMD (особенно AMD, у Intel сейчас не лучшие времена) сделают все возможное, чтобы свести преимущества Apple в области их жизненно важных интересов – тоже очевидно. Но похоже, что шансов на это у них немного. У Apple другая бизнес-модель и другая, более перспективная архитектура процессоров (собственная RISC-архитектура, использующая систему команд ARM). Apple разрабатывает чипы не для продажи, в точности зная, для чего они будут использованы.

И из-за этого, кроме центральных и графических процессоров и других более или менее универсальных элементов, Apple может безнаказанно размещать на кристалле чипа то, что обычно размещают вне его. Преимущества очевидны: расстояния между блоками почти нулевые, скорость обмена данными недостижимо высока, конструкция устройств с такими чипами проще и надёжнее.

Кто мешает AMD поступить также? AMD и Intel продают чипы самым разным клиентам, заранее предсказать потребности всех клиентов невозможно, и это – фатально. Это “другая бизнес-модель”.

Что такое RISC

RISC – это архитектура процессора, в которой используются короткие и очень быстрые (потому что простые) инструкции, одинакового размера. Из-за RISC пришлось придумать имя и для традиционной архитектуры, её назвали CISC. RISC – архитектура с набором уменьшенных (Reduced) команд, CISC – с набор сложных (Complex) команд. Как это всегда и бывает, в спорах истина так и не родилась. Между тем, за исключением главного своего недостатка (её непохожести на код в других архитектурах и почти полной её нечитаемости), во всем остальном RISC не имела себе равных.

RISC была настоящим хитом своего времени

Но с конца 80-х и до наших дней самая распространенная в мире архитектура – x86 – внешне полный CISC, а внутри, на микроуровне, это RISC. Если бы в отделении Intel в Хайфе в середине нулевых не придумали и не разработали этот гибрид, x86, скорее всего, уже не было бы. Кстати, в том отделении в то самое время работал Джони Сруджи, он родом из Хайфа. Имел ли он отношение к проекту Intel Core – неизвестно.

Предлагаем подписаться на наш канал в «Яндекс.Дзен». Там вы сможете найти эксклюзивные материалы, которых нет на сайте.

Почему Apple M1 такой быстрый?

В Apple Silicon производительность существенно ускоряется из-за большего числа декодеров (преобразующих команды в микрокод) и из-за большего размера буфера переупорядочения. В лучших ядрах от Intel и AMD декодеров не больше четырех. Одновременно в микрокод расщепляются четыре инструкции x86. А этих декодеров и не может быть больше – в x86 длина инструкции (команды) – от 1 до 15 байт. Найти в потоке команд следующие четыре, причем безошибочно – невозможно, ошибки даже при четырех случаются одна за другой. В Apple Silicon все команды одного размера.

Если в этом возникнет потребность, в Apple Silicon число декодеров и размер буфера переупорядочения можно увеличивать почти без предела, в x86 этой возможности нет. Главный конкурент Apple уже не Intel и не AMD. Теперь это Microsoft и Qualcomm, разрабатывающие системы-на-кристалле SQ для Surface Pro X с ARM-процессорами (RISC) внутри.

Источник