Apple M1 y sus perspectivas para el futuro de la computación en el Mac de Apple

En junio de este año, Apple anunció su plan para hacer la transición de su línea de Macs a silicio de Apple, dejando atrás a Intel, su proveedor de SoC para Macs desde 2006. Una transición que tomaría dos años, según el gigante de Cupertino, y establecerá una arquitectura común que empoderará aún más a los desarrolladores de aplicaciones para escribir y optimizar mejor las aplicaciones para todo el ecosistema. Comprometiéndose con su promesa, unos meses después, ayer, en el evento ‘ One More Thing ‘, la compañía presentó su última línea de Macs impulsada por el silicio de Apple (M1). Aquí hay un vistazo más cercano a todos los detalles esenciales sobre el chip M1 personalizado de Apple basado en ARM y lo que significa para la computación en los Macs en los próximos años.

El camino de Apple hacia los SoCs personalizados

Para darte un poco de contexto sobre la destreza de Apple en el diseño de SoCs personalizados, el gigante tecnológico tiene un total de seis series bajo su cinturón hasta ahora. Estas incluyen:

i. Serie A: para iPhone, iPad y (ciertos) modelos de iPod
ii. Serie S: utilizada en Apple Watch
iii. Serie T: responsable de gestionar SMC y TouchID, básicamente un chip de seguridad para computadoras Mac
iv. Serie W: chip de conectividad, utilizado en AirPods y Apple Watch
v. Serie H: utilizado específicamente en productos de audio (AirPods y Powerbeats)
vi. Serie U: chip capaz de banda ultra ancha encontrado en el nuevo iPhone y Apple Watch

La serie M es la más reciente en añadirse a la familia de SiP (sistemas en un paquete) de Apple, siendo el M1 el primer SoC en la línea para algunas de sus computadoras Mac. Hasta ahora, la letra ‘ M ‘ fue designada por Apple para sus coprocesadores de movimiento utilizados para recopilar datos de sensores integrados en iPhones y iPads.

Especificaciones y detalles del Apple M1

Apple M1 es el primer SoC (sistema en un paquete) basado en ARM diseñado por Apple. Está construido en el nodo de 5nm de TSMC y actualmente alimenta el Mac mini, MacBook Air y el MacBook Pro (13″). Para darte un poco de contexto, el último procesador de Apple para el iPhone, el A14, también está construido en el nodo de 5nm de TSMC. Apple afirma que el M1 es el primer chip de computadora comercial construido utilizando el proceso de 5nm y dice que contiene la asombrosa cantidad de 16 mil millones de transistores.

Hasta ahora, los Macs y PCs han estado empaquetando una multitud de chips para diferentes necesidades de procesamiento y conectividad, como la CPU, I/O, seguridad, memoria y más. Sin embargo, con el M1, Apple busca cambiar esta práctica con un enfoque más compacto y todo en uno que integra todos los elementos juntos para ofrecer un paquete más eficiente y potente. Al hacerlo, la compañía busca facilitar que el sistema utilice todos los diversos recursos requeridos para diferentes operaciones desde un solo grupo dentro del paquete. Y, a su vez, ofrecer un rendimiento bien equilibrado de la máquina (en la que está instalado) con una eficiencia mejorada.

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CPU, GPU y Neural Engine

Hablando sobre la arquitectura en sí, el M1 incorpora cuatro núcleos de rendimiento y cuatro núcleos de alta eficiencia, que en teoría, afirman ofrecer un rendimiento equilibrado en las computadoras. Además de la CPU, la GPU en el M1 también tiene algunas especificaciones prometedoras. Viene con ocho núcleos que prometen entregar 2.6 teraflops de rendimiento, según Apple.

Apple ha estado utilizando Neural Engine en el lado móvil para ofrecer todos los recursos de procesamiento para el rendimiento de aprendizaje automático (ML). Con el M1, está llevando las cosas a un nuevo nivel y ofreciendo una arquitectura de 16 núcleos que afirma ofrecer 11 billones de operaciones por segundo, lo que permite un procesamiento más rápido en tareas como procesamiento de imágenes, reconocimiento de voz y análisis de video.

Secure Enclave e ISP

Además de las tres entidades centrales, el M1 también incorpora el enclave seguro para proteger los datos del usuario y manejar todas las operaciones de seguridad. Y con eso, también cuenta con un procesador de señal de imagen (ISP), que permite video de alta calidad con mejor rango dinámico y balance de blancos.

Importancia de las especificaciones y detalles del Apple M1

Bueno, al menos por ahora, hasta que los nuevos Macs anunciados estén disponibles, tenemos que ceñirnos a las afirmaciones de Apple, presentadas en el evento en vivo.

Aquí está lo que el gigante tecnológico tuvo que decir basado en todo el poder de procesamiento que respalda el procesador: “ M1 ofrece hasta 3.5x más rápido rendimiento de CPU, hasta 6x más rápido rendimiento de GPU, y hasta 15x más rápido aprendizaje automático, todo mientras permite una duración de batería hasta 2x más larga que los Macs de la generación anterior. ”

El gráfico de rendimiento a potencia que la compañía utilizó para llegar a la conclusión — hasta 2x más rápido rendimiento de CPU, con un rendimiento máximo con solo el 25% de la potencia — parece vago debido a la falta de una escala de referencia. Pero como ya se mencionó, estas son, por supuesto, solo afirmaciones presentadas por Apple, así que debemos tomarlas con un grano de sal. Porque, dado que no se han hecho distinciones claras aquí sobre qué dispositivos/chipsets la compañía comparó con el M1 para extraer esos números, tenemos que esperar y ver cómo se desempeña el procesador en operaciones diarias. Y solo entonces sabremos si estas afirmaciones se sostienen en teoría y justifican los números que Apple reclama.

M1 + Big Sur = ¿mejora en rendimiento y eficiencia?

La próxima actualización del sistema operativo de Apple para el Mac, macOS Big Sur, fue presentada en la WWDC 2020 a principios de este año. Y mientras otros sistemas operativos anunciados en el evento — iOS, iPadOS, watchOS — han sido lanzados al público, macOS Big Sur fue diferido para un lanzamiento posterior. En retrospectiva, eso parece un movimiento deliberado de Apple ya que parece que han estado comprando algo de tiempo y querían que su último hardware de Mac fuera los primeros dispositivos en ejecutar Big Sur.

Según Apple, macOS Big Sur está diseñado para aprovechar todas las capacidades de procesamiento del Apple M1 para ofrecer una mejora en el rendimiento general, junto con una mejor duración de la batería. Además de los cambios y mejoras en el rendimiento, el nuevo SoC también abre la puerta a una colección aún más amplia de aplicaciones que antes. Permite a los usuarios ejecutar aplicaciones de iPhone y iPad de forma nativa en sus computadoras Mac, con aplicaciones existentes que no han sido actualizadas a Universal teniendo que recurrir a la tecnología Rosetta 2 de Apple. Para los no iniciados, Rosetta es un traductor binario (código fuente –> conjunto de instrucciones) que permite a los desarrolladores de aplicaciones ejecutar aplicaciones antiguas en hardware más nuevo hasta que sean actualizadas. Y la última versión de la misma, Rosetta 2, es lo que se incluye en macOS Big Sur para traducir aplicaciones escritas para Macs basados en Intel para que se ejecuten en el nuevo chip M1 basado en ARM durante la fase de transición.

¿Por qué pasar a un procesador personalizado?

Bueno, esta no es la primera vez que Apple deja a un fabricante de silicio para sus computadoras Mac. En 2005, la compañía se alejó de IBM (con su PowerPC G5) hacia Intel x86 en favor de un mejor rendimiento. El PowerPC fue creado por la alianza AIM creada por Apple, IBM y Motorola en 1991. Pero como carecía de las velocidades y no cumplió con los requisitos de Apple, la compañía decidió dejarlo y subirse al tren de Intel. Después de esto, la compañía ha estado utilizando los procesadores de Intel en sus computadoras Mac todos estos años, hasta junio, cuando anunció su plan para hacer la transición a su propio silicio personalizado.

Una de las principales razones detrás del cambio a un SoC basado en ARM personalizado parece ser el fortalecimiento del control sobre el hardware. Mientras Apple puede hacer todas las modificaciones en su sistema operativo para obtener más del hardware en sus máquinas, todavía hay ciertos elementos que impiden a la compañía aprovechar el potencial de los internos, especialmente el procesador. No hace falta decir que eso también se traduce a las aplicaciones que se desarrollan para los Macs, que a veces luchan por ofrecer su máximo debido a la falta de optimización que los desarrolladores pretenden emplear.

Pasar a su propio hardware personalizado significa que Apple ahora tiene control tanto del hardware como del software, algo que debería poner a la compañía en una mejor posición para ofrecer más de sus máquinas. Un buen ejemplo de dónde Apple brilla en este sentido es con su iPhone y iPad, que son impulsados por el silicio de la compañía y tienen sus sistemas operativos ejecutándose encima.

Perspectivas futuras de la computación para computadoras Mac

Con Apple tomando el control de toda la vertical — hardware y software — hay muy pocas cosas que pueden ir en contra de la voluntad de Apple. Porque, dado que no hay dependencia de un tercero para el SoC, Apple no está restringida a ninguna limitación del hardware que le impida aprovechar al máximo sus capacidades para implementar ciertas características o funcionalidades en los Macs. Así que, son libres de usar el hardware según sus requisitos, y de hecho, obtener lo mejor de él.

Una de las mayores aplicaciones de esta implementación que podemos ver de inmediato es la capacidad de los nuevos Macs para ejecutar aplicaciones nativas de iPhone y iPad, lo que no era posible antes con máquinas impulsadas por Intel. Y dado que estas aplicaciones ahora son Universales, hay muy poca o ninguna traducción de código fuente involucrada.

Además, basado en lo que Apple presentó durante el evento, el cambio a un chip M1 personalizado también permitirá a una amplia gama de usuarios (desde programadores hasta profesionales creativos) obtener la mejor experiencia de su Mac. Para revisar algunos números, Apple dice que el nuevo MacBook Pro de 13 pulgadas, impulsado por el chip M1, puede compilar código en Xcode hasta 2.8x más rápido; diseñar escenas de juego intrincadas en Unity Editor hasta 3.5x más rápido; realizar tareas de ML en Create ML hasta 11x más rápido; renderizar un título 3D complejo en Final Cut Pro X hasta 5.9x más rápido, y reproducir video 8K ProRes en DaVinci Resolve sin perder ningún fotograma. De manera similar, con el nuevo MacBook Air, Apple trae soporte para la reproducción y edición de video 4K ProRes en Final Cut Pro, lo que suena demasiado exigente para una máquina sin ventiladores. Pero, si nos basamos en las afirmaciones de Apple para el chip M1, tales afirmaciones ciertamente no pueden ser pasadas por alto de inmediato.

Hablando sobre los inconvenientes de la transición, bueno, es demasiado pronto para decir qué problemas o obstáculos pueden surgir debido al cambio a un SoC personalizado. Aparte de problemas de compatibilidad con aplicaciones más antiguas, o ciertas limitaciones que podrían imponerse al principio durante la fase de transición, que podrían quitar el control de las manos de los usuarios, o algunas pequeñas deficiencias aquí y allá, las ventajas parecen superar los inconvenientes, al menos por ahora.

Macs impulsados por Apple M1

Hasta ahora, tenemos tres nuevos Macs: Mac mini, MacBook Air y MacBook Pro que funcionan con el nuevo chip M1 basado en ARM, con el iMac, iMac Pro y Mac Pro aún esperando la transición. El Mac mini comienza en $699 (Rs 84,900), mientras que el MacBook Air y el MacBook Pro (13″) tienen un precio de $999 (Rs 92,900) y $1299 (Rs 1,22,900), respectivamente.

Basado en lo que sugieren los números (y si se traducen en una mejora en el rendimiento y la eficiencia general), podemos esperar que los escritorios de Apple hagan un cambio a M1 en los próximos meses o tal vez años, ya que Apple ya ha declarado que espera hacer la transición de todas sus Macs de Intel a sus propios procesadores en los próximos dos años.